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弱電解質的電離平衡
第3章 物質在水溶液中的行為
思考：將氯化氫氣體、冰醋酸分別溶于水，這兩種溶液中分別存在哪些微粒，是怎么來的？
HCl H+ + Cl-
CH3COOH H+ + CH3COO-
常溫下，用傳感器測得0.1mol/LHCl溶液和0.1mol/LCH3COOH溶液的pH分別為：
思考：根據0.1mol/L鹽酸和0.1mol/L醋酸的pH，計算微粒的濃度，你有什么新的認識？
25 ℃ 試劑 pH
0.1mol/L鹽酸 1.00
0.1mol/L醋酸 3.00
0.1mol/L 0.1mol/L
（0.1-0.003）mol/L 0.001mol/L 0.001mol/L
HCl H+ + Cl-
CH3COOH H+ + CH3COO-
電解質
強電解質:在水溶液中完全電離，如強酸、強堿、大多數鹽
弱電解質:在水溶液中完全電離，如弱酸、弱堿、水
HCl H+ + Cl-
CH3COOH H+ + CH3COO-
聯想 · 質疑
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醋酸和一水合氨同為弱電解質，當達到電離平衡時，它們電離的程度相同嗎？弱電解質的電離程度是否會受溫度、濃度等條件的影響？如何定量地表示弱電解質電離能力的強弱？
一、弱電解質的電離平衡
弱電解質的電離平衡是指在一定條件（如溫度、濃度）下，當電解質分子電離成離子的速率和離子重新結合成分子的速率相等時，電離過程就達到了平衡狀態，這叫做電離平衡。
結合
分子
離子
電離
2. 表示方法：電離方程式
1. 概念
電離平衡常數
思考:醋酸和次氯酸都是弱酸，怎樣從定量的角度比較她它們的酸性強弱？
二、電離平衡常數（K）—— 定量表征弱電解質電離能力
電離常數是化學平衡常數的一種，服從化學平衡常數的一般規律。
1. 定義
在一定條件下達到電離平衡時，弱電解質電離形成的各種離子的濃度(次方)的乘積與溶液中未電離的分子的濃度之比是一個常數，這個常數稱為電離平衡常數。
Ka= ————————
c平(H+) c平(CH3COO-)
c平(CH3COOH)
Kb= ———————
c平(NH4+) c平(OH-)
c平(NH3·H2O)
CH3COOH H+ + CH3COO-
⑴ 一元弱酸的電離常數（Ka）：
⑵ 一元弱堿的電離常數（Kb）：
NH3·H2O NH4+ + OH-
2. 表達方式
多元酸的電離是分步進行的，每一步電離都有自己的電離常數，通常用 Ka1、Ka2……來表示。例如：
多元弱酸的各級電離常數逐級減小且一般相差很大，所以其水溶液中的H+主要由第一步電離產生
Ka表明，這三種酸的酸性由弱到強的順序是氫氰酸、醋酸、氫氟酸。
電離常數表征了弱電解質的電離能力，電離常數的 大小可以判斷弱電解質電離能力的相對強弱。電離常數越大，弱酸電離出 H+的能力就越強，酸性也就越強；反之，酸性越弱。
Ka (HCN) = 6.2×10-10 mol·L-1
Ka(CH3COOH) = 1.7×10-5 mol·L-1
Ka (HF) = 6.8×10-4 mol·L-1
已知25℃時：
Ka (HClO) = 4.7×10-8 mol·L-1
Ka1（H2CO3） = 4.2×10-7 mol·L-1
Ka2（H2CO3） = 5.6×10-11 mol·L-1
t/℃ 0 5 10 15 20 25
Ka/10-5 mol·L-1 1.657 1.700 1.729 1.745 1.753 1.765
不同溫度下醋酸的電離常數
1. 判斷25℃時HCl、HCN、CH3COOH、HF、H2CO3五種酸的酸性強弱順序。
2. 由上表數據，判斷溫度與CH3COOH的Ka之間的關系，并解釋其原因。
酸性：HCl >HF > CH3COOH > H2CO3 >HClO > HCN
溫度升高， Ka值增大；因為CH3COOH的電離是一個吸熱過程，溫度升高，電離平衡正向移動。
思考：
電離度
弱電解質在水中的電離達到平衡狀態時，已電離的溶質的分子數占原有溶質分子總數的百分率 稱為電離度，用α表示。
相同溫度下，等濃度的弱酸，電離度越大則電離常數越大，酸性越強。
拓展視野
α= —————————— ×100%
已電離的溶質分子數
原有溶質分子總數
——弱電解質電離程度相對大小的參數
表示形式
影響因素
僅受溫度影響
意義
定量表示
弱電解質電離能力的強弱
電離平衡常數
定義
各種離子的濃度（次方）的乘積與溶液中未電離的分子的濃度之比
1.下列關于電解質的電離平衡狀態的敘述中，正確的是（ ）
A.弱電解質的電離達到平衡狀態后，電離就停止了
B.弱電解質的電離達到平衡狀態后，分子的消耗速率和離子的生成速率相等
C.弱電解質的電離達到平衡狀態后，分子和離子的濃度相等
D.弱電解質的電離達到平衡狀態后，外界條件改變，電離平衡可能要發生移動
D
3.下表是常溫下某些一元弱酸的電離常數：
弱酸 HCN HF CH3COOH HNO2
電離常數 6.2×10－10 6.8×10－4 1.7×10－5 6.4×10－6
則0.1 mol·L－1的下列溶液中，pH最小的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．HCN B．HF C．CH3COOH D．HNO2
C
2.下列電解質在溶液中存在分子的是（ ）
A.Ba(OH)2 B. CH3COOH C.Ca(OH)2 D. NH3 6H2O
B
4．已知下面三個數據：7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分別是下列有關的三種酸的電離常數(25 ℃)，若已知下列反應可以發生：NaCN＋HNO2 HCN＋NaNO2、NaCN＋HF HCN＋NaF、NaNO2＋HF HNO2＋NaF。由此可判斷下列敘述中不正確的是(　　)
A．K(HF)＝7.2×10－4
B．K(HNO2)＝4.9×10－10
C．根據兩個反應即可得出一元弱酸的強弱順序為HF＞HNO2＞HCN
D．K(HCN)＜K(HNO2)＜K(HF)
B

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