当前课程知识点:无机化学 > 第4章 酸碱平衡 > 4.3 弱酸弱碱平衡 > 4.3.1 弱酸弱碱平衡
同学你好
本节课的知识点是
弱酸弱碱平衡
首先是一元弱酸的电离平衡
一元弱酸的解离平衡
我们可以用这样一个方程式来表示
其标准平衡常数的表达式为
酸的相对浓度
乘以酸根离子的相对浓度
除以酸分子的相对浓度
电离度可以用来表示
弱酸分子
在溶液当中解离程度的大小
它的定义是
以电离的酸分子的浓度
除以酸的起始的浓度
关于弱酸的解离平衡常数
有以下几点需要说明
首先K值的相对大小
反映了酸性的强弱
相同的温度下
Ka值越大
酸性越强
第二
在水溶液当中
氢离子会有两个主要的来源
一个是来源于弱酸分子的电离
另外一个是来源于水的电离
但是由于弱酸的解离平衡常数
远远大于水的解离平衡常数
因此通常在计算氢离子浓度的时候
只考虑弱酸的电离
另外最后一点
解离平常数
与电离度都可以表示
弱酸在溶液当中电离程度的大小
那么两者之间的关系
是什么样的呢
我们可以通过以下计算过程来求算
例如弱酸的起始浓度
如果为C
在达到平衡时
则溶液当中的平衡浓度
可以用初始浓度和解离度来表示
我们将平衡浓度带入到
平衡常数的表达式当中
可以得出解离常数与解离度的关系
当C/Ka大于400时
这里C是弱酸的初始浓度
这个时候呢解离度小于5%
我们可以做一个近似的计算
近似计算之后
KA值等于C乘以解离度的平方
我们可以由这个公式推出
解离度为根号下Ka/c
而氢离子的浓度
为根号下KA乘以C
在一定温度下
弱电解质的电离度
会随着溶液的稀释而增大
这个定律称为是稀释定律
但是溶液当中的氢离子
不一定增大
因为氢离子的浓度
取决于C和阿尔法两个值
下一个知识点是
多元弱酸的电离平衡
一元酸是指
一个分子最多电离只产生
一个氢离子的物质
比如醋酸分子
当一个分子最多能够电离产生
两个氢离子时称为是二元酸
通常二元酸及以上的酸
统称为多元酸
多元酸溶液的电离平衡是
分步进行的
并且每一步电离都会有相应的电离常数
比如氢硫酸
它的电离可以分为两步
第一步是
氢硫酸电离产生氢离子和硫氢根离子
第二步是
硫氢根离子继续电离
产生氢离子和硫离子
由Ka1值和Ka2值可以看出
多元弱酸的逐级电离常数是
依次减小的
这主要是由于
从负电荷硫氢根离子当中
在电离出一个氢离子
通常会比较困难
第二
第一步电离出来的氢离子
会对第二步的电离产生一个同离子效应
因此在多元弱酸当中
氢离子的计算
我们通常主要考虑第一步电离
当作一元弱酸来处理
下一个知识点是弱碱平衡
一元弱碱的电离平衡
一元弱碱的电离平衡
可以用这样一个通式来表示
标准平衡常数
等于阳离子B的相对浓度
乘以氢氧根离子的相对浓度
除以弱碱的相对浓度
与一元弱酸相类似
当满足C/KB大于400时
我们可以近似的求算
解离度等于根号下Kb/C
氢氧根离子的浓度
等于根号下KB乘以C
酸碱平衡
同其它化学平衡一样
在外界条件改变的情况下
也会发生平衡的移动
第一个影响平衡移动的效应是
同离子效应
我们像弱酸或弱碱的溶液当中
加入于这种酸或碱
具有相同离子的易融的强电解质
会使弱酸或者弱碱的电离度降低
这种作用称为是同离子效应
比如在醋酸溶液当中
我们加入一定量的醋酸钠的时候
由于醋酸钠是强电解质
在溶液当中会完全电离
使溶液当中的醋酸根离子的浓度
显著升高
同时会使醋酸的电离平衡向左移动
从而降低了醋酸分子的电离度
使溶液的酸性减弱
比如在0.1摩每升的醋酸溶液当中
我们加入醋酸钠
使其浓度为0.1摩每升
求此溶液当中的氢离子和醋酸分子的
电离度
首先我们假设溶液当中的氢离子为
X摩每升
根据化学平衡的表达式
我们可以将平衡浓度
表示为X的代数式
将这些代数式
代入到KA的表达式当中
可以求得X的值
当满足C比Ka大于400时
我们可以做近似计算
同时由于同离子效应
会使得醋酸的电离度更小
因此这个时候0.1减X和0.1加X
我们都可以近似处理成是0.1
因此根据上页的公式
氢离子的浓度近似的等于X的值
为1.8×10的-5次方
ph值为4.74
我们根据氢离子的浓度可以计算
醋酸的电离度
阿尔法等于0.018%
与在醇溶液当中醋酸的
电离的解离度相比
这个值明显下降
也就再一次证明
同离子效应会使得溶液当中的
氢离子和醋酸的浓度大大降低
同理对于弱碱溶液
比如我们像氨水溶液当中
加入氯化氨固体
同样会使氨水的电离度降低
氢氧根离子的浓度下降
第二个影响弱酸电离平衡的效应是
盐效应
比如像醋酸溶液当中加入固体氯化钠
会引起醋酸的电离度
和氢离子浓度的增大
这主要是由于
氯化钠电离产生的钠离子和氯离子
会吸引醋酸分子电离
产生的相反电荷的离子
从而导致电离度的增大
因此盐效应是指在弱电解质溶液当中
加入易融的强电解质
会使该弱点截肢的电离度增大
这种效应称为是盐效应
以上是本节课的知识点
-1.1 物质的聚集状态和分压定律
--第1.1节讨论 应用理想气体状态方程的时候应注意哪些问题
--第1.1节测试 物质的聚集状态和分压定律
-1.2 稀溶液的依数性
--第1.2节讨论 为什么讨论稀溶液的依数性时将溶质限定为难挥发非电解质
--第1.2节测试 稀溶液的依数性
-第1章测试 物质的聚集状态
-2.1 化学热力学基本概念
--第2.1节测试 化学热力学基本概念
-2.2 化学反应热效应
--第2.2节测试 化学反应的热效应
-2.3 化学反应热效应计算
--第2.3节测试 化学反应热效应计算
-2.4 化学反应方向判据
--第2.4节测试 化学反应方向判据
-第2章测试 化学热力学基础
-3.1 影响化学反应速率的因素
--第3.1节测试 影响化学反应速率的因素
-3.2 化学反应速率理论
--第3.2节讨论 有人说根据反应方程式可以直接写出速率方程,这种说法对吗?
--第3.2节测试 化学反应速率理论
-3.3 化学平衡理论
--第3.3节测试 化学平衡理论
-3.4 化学平衡移动
--第3.4节测试 化学平衡移动
-第3章测试 化学反应速率与化学反应平衡
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--第4.1节讨论 阿雷尼乌斯电离理论、酸碱质子理论和酸碱电子理论各有什么优缺点?
--第4.1节测试 酸碱理论
-4.2 水的电离平衡
--第4.2节测试 水的电离平衡
-4.3 弱酸弱碱平衡
--第4.3节测试 弱酸弱碱平衡
-4.4 盐水解平衡
--第4.4节测试 盐水解平衡
-4.5 缓冲体系
--第4.5节讨论 人体血浆中有哪些缓冲系统,最重要的是哪一个?
--第4.5节测试 缓冲体系
-第4章测试 酸碱平衡
-5.1 溶度积常数
--第5.1节测试 溶度积常数
-5.2 溶度积常数与溶解度换算关系
--第5.2节测试 溶度积常数与溶解度换算关系
-5.3 溶度积规则
--第5.3节测试 溶度积规则
-5.4 影响沉淀生成因素
--第5.4节测试 影响沉淀生成因素
-5.5 分步沉淀
--第5.5节测试 分步沉淀
-5.6 沉淀溶解
--第5.6节测试 沉淀溶解
-5.7 沉淀转化
--第5.7节测试 沉淀转化
-第5章测试 沉淀-溶解平衡
-6.1 原电池
--第6.1节测试 原电池
-6.2 电极电势
--第6.2节测试 标准电极电势
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--第6.3节讨论 电池反应和电极反应的能斯特方程有什么异同点?
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-6.4 电极电势的应用
--第6.4节讨论 怎么解释单质银不能从盐酸溶液中置换出氢气,但可从氢碘酸中置换出氢气
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--第6.5节测试 元素电势图及其应用
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--第7.1节测试 玻尔氢原子模型
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--第7.2节测试 波粒二象性
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--第7.3节测试 薛定谔方程
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-7.6 多电子原子结构
--第7.6节测试 多电子原子结构
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--第7.7节讨论 说说电离能和电子亲合能的变化趋势,其中有哪些特例
--第7.7节测试 元素性质的周期性变化
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--第8.1节测试 现代价键理论
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--第8.2节讨论 sp、sp2、sp3杂化轨道的成键能力的大小次序?
--第8.2节测试 杂化轨道理论
-8.3 价层电子对互斥理论
--第8.3节测试 价层电子对互斥理论
-8.4 分子轨道理论
--第8.4节测试 分子轨道理论
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-9.1 晶体结构
--第9.1节测试 晶体结构
-9.2 金属键理论与金属晶体
--第9.2节测试 金属键与金属晶体
-9.3 离子键与离子晶体
--第9.3节测试 离子键与离子晶体
-9.4 离子极化理论
--第9.4节测试 离子极化理论
-9.5 分子间力与分子晶体
--第9.5节测试 分子间力与分子晶体
-9.6 氢键
--第9.6节测试 氢键
-第9章测试 晶体结构
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--第10.1节测试 配位化合物组成和命名
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--第10.2节测试 配合物解离平衡
-10.3 配合物解离平衡的移动
--第10.3节测试 配合物解离平衡移动
-10.4 配合物的化学键理论-杂化轨道理论
--第10.4节测试 配合物的化学键理论-杂化轨道理论
-10.5 配合物的晶体场理论
--第10.5节测试 配合物的晶体场理论
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-第10章测试 配位化学基础
-第11章测试 氢和稀有气体
-第12章测试 碱金属和碱土金属
-第13章测试 硼族、碳族和氮族元素
-第14章测试 氧族元素和卤素
-第15章测试 过渡元素
-动植物体中微量元素的检测
-趣味实验小视频
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--指纹重现江湖
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