电离平衡常数和水的离子积.
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第54讲水溶液中四大平衡常数的综合应用复习目标 1.掌握四大平衡常数[K a(K b)、K h、K w、K sp]的简单计算。
2.利用题目信息或图像,结合离子平衡,解决实际问题。
1.四大平衡常数的比较常数符号适用体系影响因素表达式水的离子积常数K w 任意水溶液温度升高,K w增大K w=c(OH-)·c(H+)电离常数酸K a弱酸溶液升温,K增大HA H++A-,电离常数K a=c(H+)·c(A-)c(HA)碱K b弱碱溶液BOH B++OH-,电离常数K b=c(B+)·c(OH-)c(BOH)盐的水解常数K h盐溶液升温,K h增大A-+H2O OH-+HA,水解常数K h=c(OH-)·c(HA)c(A-)溶度积常数K sp 难溶电解质溶液升温,大多数K sp增大M m A n的饱和溶液:K sp=c m(M n+)·c n(A m-)注意(1)四大平衡的基本特征相同,包括逆、动、等、定、变,其研究对象均为可逆变化过程。
(2)溶解平衡有放热反应、吸热反应,升高温度后K sp可能变大或变小;而电离平衡、水解平衡均为吸热过程,升高温度K a(或K b)、K h均变大。
2.四大平衡常数的应用(1)判断平衡移动的方向Q与K sp的关系平衡移动方向结论Q>K sp逆向溶液过饱和,有沉淀析出Q=K sp不移动溶液饱和,处于平衡状态Q<K sp正向溶液未饱和,无沉淀析出(2)常数间的关系 ①强碱弱酸盐:K h =K w K a ;②强酸弱碱盐:K h =K wK b。
(3)判断离子浓度比值的大小变化。
如将NH 3·H 2O 溶液加水稀释,c (OH -)减小,由于电离平衡常数为c (NH +4)·c (OH -)c (NH 3·H 2O ),此值不变,故c (NH +4)c (NH 3·H 2O )的值增大。
专题38 水的电离及影响因素【基础回顾】一、水的电离及离子积常数1、水的电离平衡:水是极弱的电解质,能发生自电离:简写为(正反应为吸热反应)其电离平衡常数:2、水的离子积常数:Kw=c(H+)c(OH-)25℃时 Kw =1.0×10-14mol2?L—2,水的离子积与温度有关,温度升高Kw增大。
如100℃时Kw=1.0×10-12mol2?L—2。
3、无论是纯水还是酸、碱,盐等电解质的稀溶液,水的离子积为该温度下的Kw。
二、影响水的电离平衡的因素1、酸和碱:酸或碱的加入都会电离出 H+或OH-,均使水的电离逆向移动,从而抑制水的电离.2、温度:由于水的电离吸热,若升高温度,将促进水的电离, [H+]与[OH—]同时同等程度的增加,pH变小,但[H+]与[OH-]始终相等,故仍呈中性。
3、能水解的盐:不管水解后溶液呈什么性,均促进水的电离,使水的电离程度增大。
4、其它因素:如向水中加入活泼金属,由于活泼金属与水电离出来的 H+直接作用,使[H+]减少,因而促进了水的电离平衡正向移动。
【特别提醒】溶液中的c(H+)和水电离出来的c(H+)是不同的:①常温下水电离出的c(H+)=1×10—7mol/L,若某溶液中水电离出的c(H+)<1×10—7mol/L,则可判断出该溶液中加入酸或碱抑制了水的电离;若某溶液中水电离出的c(H+)>1×10-7mol/L,则可判断出该溶液中加入可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离.②常温下溶液中的c(H+)>1×10-7mol/L,说明该溶液是酸溶液或水解显酸性的盐溶液;c(H+)<1×10-7mol/L,说明是碱溶液或水解显碱性的盐溶液.【技能方法】水电离的影响因素以及产生c(H+)和c(OH-)的计算1、注意区分溶液组成和性质的关系:酸性溶液不一定是酸溶液,碱性溶液不一定是碱溶液。
2、温度相同、pH相同的溶液对水的电离程度影响并不一定相同。
高二化学《水的电离》知识点汇总高二化学《水的电离》知识点汇总一、水的离子积纯水大部分以H2的分子形式存在,但其中也存在极少量的H3+(简写成H+)和H-,这种事实表明水是一种极弱的电解质。
水的电离平衡也属于化学平衡的一种,有自己的化学平衡常数。
水的电离平衡常数是水或稀溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的乘积,一般称作水的离子积常数,记做。
只与温度有关,温度一定,则值一定。
温度越高,水的电离度越大,水的离子积越大。
对于纯水说,在任何温度下水仍然显中性,因此(H+)=(H&ar;),这是一个容易理解的知识点。
当然,这种情况也说明中性和溶液中氢离子的浓度并没有绝对关系,pH=7表明溶液为中性只适合于通常状况的环境。
此外,对于非中性溶液,溶液中的氢离子浓度和氢氧根离子浓度并不相等。
但是在由水电离产生的氢离子浓度和氢氧根浓度一定相等。
二、其它物质对水电离的影响水的电离不仅受温度影响,同时也受溶液酸碱性的强弱以及在水中溶解的不同电解质的影响。
H+和H&ar;共存,只是相对含量不同而已。
溶液的酸碱性越强,水的电离程度不一定越大。
无论是强酸、弱酸还是强碱、弱碱溶液,由于酸电离出的H+、碱电离出的H&ar;均能使H2<=>H&ar; + H+平衡向左移动,即抑制了水的电离,故水的电离程度将减小。
盐溶液中水的电离程度:①强酸强碱盐溶液中水的电离程度与纯水的电离程度相同;②NaHS4溶液与酸溶液相似,能抑制水的电离,故该溶液中水的电离程度比纯水的电离程度小;③强酸弱碱盐、强碱弱酸盐、弱酸弱碱盐都能发生水解反应,将促进水的电离,故使水的电离程度增大。
三、水的电离度的计算计算水的电离度首先要区分由水电离产生的氢离子和溶液中氢离子的不同,由水电离的氢离子浓度和溶液中的氢离子浓度并不是相等,由于酸也能电离出氢离子,因此在酸溶液中溶液的氢离子浓度大于水电离的氢离子浓度;同时由于氢离子可以和弱酸根结合,因此在某些盐溶液中溶液的氢离子浓度小于水电离的氢离子浓度。
第九节:PH值的计算一:讲义1、水的离子积1.定义H2O H++OH--Q,K W=c(H+)·c(OH-)2.性质(1)在稀溶液中,K W只受温度影响,而与溶液的酸碱性和浓度大小无关。
(2)在其它条件一定的情况下,温度升高,K W增大,反之则减小。
常温下水的离子积常数为K W=1×10-14 要带单位。
(高考要求)2.pH=-lg[H+],pOH=-lg[OH-],常温下,pH+pOH=14(为什么要强调温度?)3.pH值的适用范围是溶液的[H+]小于或等于1mol/L。
(为什么?)4.[H+]是电解质已电离出的H+离子的物质的量浓度。
5.25℃时类别条件近似计算强酸与强酸pH值相差2或2以上,pH A<pH B(等体积混合) pH A+0.3(为什么?)强酸与强酸(一元) 不等体积混合[H+]混=(C1V1+C2V2)/V1+V2强碱与强碱pH值相差2或2以上,pH A<pH B(等体积混合) pH B-0.3强碱与强碱不等体积混合[OH-]混=(C1V1+C2V2)/V1+V2强酸与强碱(常温下) pH酸+pH碱=14(等体积混合) pH=7 pH酸+pH碱>14(等体积混合) pH碱-0.3 pH酸+pH碱<14(等体积混合) pH酸+0.36.不同体积不同pH值溶液混合,若二者为强酸,则求出混合溶液的[H+],求pH值;若二者为强碱,则必须求出混合后溶液的[OH-]值再化为pH值。
(为什么?解释)。
若一强酸与一强碱,则求出H+离子或OH-离子后,求得[H+]化为pH值或求[OH-]再化为pH值。
二、例题解析[例1]稀释下列溶液时,pH值怎样变化?(1)10mLpH=4的盐酸,稀释10倍到100mL时,pH=?(2)pH=6的稀盐酸稀释至1000倍,pH=?小结:强酸每稀释10倍,pH值增大1,强碱每稀释10倍,pH值减小1。
(2)当强酸、强碱溶液的H+离子浓度接近水电离出的H+离浓度(1×10-7mol/L)时,水的H+离子浓度就不能忽略不计。
四大平衡常数的相互关系及运算电解质溶液中的电离常数、水的离子积常数、水解常数及溶度积常数是在化学平衡常数基础上的延深和拓展,它是定量研究平衡移动的重要手段。
在复习时就要以化学平衡原理为指导,以判断平衡移动的方向为线索,以勒夏特列原理和相关守恒定律为计算依据,以各平衡常数之间的联系为突破口,联系元素及化合物知识,串点成线,结线成网,形成完整的认识结构体系.1.四大平衡常数的比较常数符号适用体系影响因素表达式水的离子积常数K W任意水溶液温度升高,K W增大K W=c(OH-)·c(H+)电离常数酸K a弱酸溶液升温,K值增大HA H++A-,电离常数K a=c(H+)·c(A-)c(HA)碱K b弱碱溶液BOH B++OH-,电离常数K b=c(B+)·c(OH-)c(BOH)盐的水解常数K h盐溶液升温,K h值增大A-+H2O OH-+HA,水解常数K h=c(OH-)·c(HA)c(A-)溶度积常数K sp 难溶电解质溶液升温,大多数K sp值增大M m A n的饱和溶液:K sp=c m(M n+)·c n(A m-)2.四大平衡常数间的关系(1)CH3COONa、CH3COOH溶液中,K a、K h、K W的关系是K W=K a·K h。
(2)NH4Cl、NH3·H2O溶液中,K b、K h、K W的关系是K W=K b·K h。
(3)M(OH)n悬浊液中K sp、K W、pH间的关系是K sp=c(M n+)·c n(OH-)=c(OH-)n·cn(OH-)=c n+1(OH-)n=1n⎝⎛⎭⎫K W10-pHn+1。
3.四大平衡常数的应用(1)判断平衡移动方向Q c与K的关系平衡移动方向溶解平衡Q c>K逆向沉淀生成Q c=K不移动饱和溶液Q c<K正向不饱和溶液(2)判断离子浓度比值的大小变化如将NH3·H2O溶液加水稀释,c(OH-)减小,由于电离常数为c(NH+4)·c(OH-)c(NH3·H2O),此值不变,故c(NH+4)c(NH3·H2O)的值增大。
弱电解质的电离平衡1.水的离子积常数式中的K称为水的离子积常数,经常用Kw表示。
Kw 是标准平衡常数,式中的浓度根基上相对浓度。
由于本章中使用标准浓度极其频繁,故省略除以的写法。
要注重它的实际意义。
H2O=H++OH- H>0吸热反响。
温度升高时,K值变大。
温度/K 273 295 373Kw 74 在溶液中,只要有H2O,H+,OH-三者共存,之间就存在如下的数量关系:[H+][OH-]=Kw 不管溶液是酸性,碱性,依旧中性。
常温下,[H+]=特殊温时,溶液的中性只能是指:[H+]=[OH-] 2pH值和pOH值pH表示-lg[H+]pOH表示-lg[OH-]因为[H+][OH-因此pH+pOH=14pH和pOH一般的取值范围是1-14,但也有时超出,如[H+]=10,那么pH=-1二弱酸和弱减的电离平衡1电离平衡常数将醋酸的分子式简写成HAc,用Ac-代表醋酸根,那么醋酸的电离平衡能够表示成:HAc=H++Ac-用表示酸式电离的电离平衡常数,经常简写作。
且:氨水NH3·H2O是典型的弱碱,用(简写成)表示碱式电离常数,那么有:NH3·H2O=NH4++OH-以H2S为例,讨论二元弱酸的分步电离平衡,第一步H2S=H++HS-第二步HS-=H++2关于电离平衡的计算例1.的HF溶液的[H+]。
不能近似计算[H+相对误差为14%,过大。
第一步和第二步的两个方程式相加,得:H2S=2H++平衡常数表示处于平衡状态的几种物质的浓度关系,确切地讲是活度的关系。
然而在我们的计算中,近似地认为活度系数f=1,即用浓度代替活度。
,的大小能够表示弱酸和弱碱的离解程度,K 的值越大,那么弱酸和弱碱的电离程度越大。
例2的HAc的[H+],pH值和电离度。
解:将平衡浓度代进平衡常数的表达式中:就差不多特不清楚了。
起始浓度用C0表示,C0=,C0>>x,能够近似地有C0-x C0,0.10-x0.10.利用这种近似,能够简化计算,防止用公式法解一元二次方程。
水的电离和溶液的酸碱性一.水的电离及离子积常数1.水的电离平衡:水是极弱的电解质,能发生自电离:H2O H++OH-〔正反响为吸热反响〕2.水的离子积常数:Kw= c(H+)c(OH-)250C 时Kw =1.0×10-14 mol2·L-2,水的离子积与温度有关,温度升高Kw增大。
如1000C 时Kw =1.0×10-12 mol2·L-2 .3.无论是纯水还是酸、碱,盐等电解质的稀溶液,水的离子积为该温度下的Kw。
1、25 ℃时,水中存在电离平衡:H2O H++OH-ΔH>0。
以下表达正确的选项是〔 B 〕A.将水加热,K w增大,pH不变B.向水中参加少量NaHSO4固体,c(H+)增大,K w不变C.向水中参加少量NaOH固体,平衡逆向移动,c(OH-)降低D.向水中参加少量NH4Cl固体,平衡正向移动,c(OH-)增大2、25 ℃时,一样物质的量浓度的以下溶液:①NaCl②NaOH ③H2SO4④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是〔 C 〕A.④>③>②>① B.②>③>①>④C.④>①>②>③ D.③>②>①>④3、由水电离出的c(OH-)=1×10-13mol/L的无色溶液中,一定能大量共存的离子组是〔 C 〕A.Cl-、AlO-2、Na+、K+B.Fe3+、NO-3、K+、H+C.NO-3、Ba2+、K+、Cl-D.Al3+、SO2-4、NH+4、Cl-4、95 ℃时水的离子积K W=1×10-12,25 ℃时K W=1×10-14,答复以下问题:〔1〕95 ℃时水的电离常数K(95 ℃)________25 ℃时水的电离常数(填“>〞、“=〞或“<〞)。
〔2〕95 ℃纯水中c(H+)________c(OH-)(填“>〞、“=〞或“<〞)。