中文名 | 電離平衡常數(shù) | 性????質(zhì) | 名詞 |
---|---|---|---|
類????別 | 學術(shù) | 符????號 | Ka(弱酸);Kb(弱堿) |
具有極性共價鍵的弱電解質(zhì)(例如部分弱酸、弱堿)溶于水時,其分子可以微弱電離出離子;同時,溶液中的相應(yīng)離子也可以結(jié)合成分子。一般地,自上述反應(yīng)開始起,弱電解質(zhì)分子電離出離子的速率不斷降低,而離子重新結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率不斷升高,當兩者的反應(yīng)速率相等時,溶液便達到了電離平衡。此時,溶液中電解質(zhì)分子的濃度與離子的濃度分別處于穩(wěn)定狀態(tài),不再發(fā)生變化。
用簡單的語言概括電離平衡的定義,即:在一定條件下,弱電解質(zhì)的離子化速率等于其分子化速率。
電離常數(shù)是電離平衡的平衡常數(shù),描述了一定溫度下,弱電解質(zhì)的電離能力。
電離平衡是一種化學現(xiàn)象,通常發(fā)生在具有極性共價鍵的化合物溶于水中的情況。
壓強平衡常數(shù),代號Kp僅適用于氣相平衡,以分壓表示各成分的濃度也能用濃度表示平衡常數(shù),代號Kc·列舉個例子:
不同反應(yīng)的平衡常數(shù)的量綱是不同的。和反應(yīng)前后的氣體系數(shù)有關(guān)。反應(yīng)mA+nB(可逆號)xC+yD 的平衡常數(shù)量綱是pa^(x+y-m-n)
你好,電離輻射是由直接或間接電離粒子或二者混合組成的輻射。能使受作用物質(zhì)發(fā)生電離現(xiàn)象的輻射,即波長小于100nm的電磁輻射。希望對你有幫助哈。
弱電解質(zhì)電離常數(shù)
條件是在室溫下(25°C)。Ka表示弱酸的電離常數(shù),Kb表示弱堿的電離常數(shù),pKa(pKb)表示其負對數(shù)。
弱酸
名稱 |
化學式 |
Ka |
pKa |
砷酸 |
H3AsO4 |
6.2×10-3(Ka1) 1.2×10-7(Ka2) 3.1×10-12(Ka3) |
2.21 6.93 11.51 |
亞砷酸 |
H3AsO3 |
5.1×10-10 |
9.29 |
硼酸 |
H3BO3 |
5.8×10-10 |
9.24 |
次溴酸 |
HBrO |
2.3×10-9 |
8.63 |
氫氰酸 |
HCN |
6.2×10-10 |
9.21 |
氰酸 |
HCNO |
3.3×10-4 |
3.48 |
碳酸 |
H2CO3 |
4.45×10-7(Ka1) 4.7×10-11(Ka2) |
6.352 |
次氯酸 |
HClO |
2.98×10-8 |
7.526 |
亞氯酸 |
HClO2 |
1.1×10-2 |
1.95 |
鉻酸 |
H2CrO4 |
3.2×10-7(Ka2) |
6.50 |
氫氟酸 |
HF |
6.8×10-4 |
3.17 |
次碘酸 |
HIO |
2.3×10-11 |
10.64 |
碘酸 |
HIO3 |
0.49 |
0.31 |
亞硝酸 |
HNO2 |
7.1×10-4 |
3.15 |
過氧化氫 |
H2O2 |
2.2×10-12 |
11.65 |
次磷酸 |
H3PO2 |
5.9×10-2 |
1.23 |
磷酸 |
H3PO4 |
7.11×10-3(Ka1) 6.23×10-8(Ka2) 4.5×10-13(Ka3) |
2.18 7.199 12.35 |
焦磷酸 |
H4P2O7 |
0.20(Ka1) 6.5×10-3(Ka2) 1.6×10-7(Ka3) 2.6×10-10(Ka4) |
0.70 2.19 6.80 9.59 |
亞磷酸 |
H3PO3 |
3.7×10-2(Ka1) 2.9×10-7(Ka2) |
1.43 6.54 |
氫硫酸 |
H2S |
1.3×10-7(Ka1) 7.1×10-15(Ka2) |
6.88 14.15 |
硫酸 |
H2SO4 |
1.02×10-2(Ka2) |
1.99 |
亞硫酸 |
H2SO3 |
1.23×10-2(Ka1) 5.6×10-8(Ka2) |
1.91 7.18 |
硫氰酸 |
HSCN |
0.13 |
0.9 |
硫代硫酸 |
H2S2O3 |
0.25(Ka1) 1.9×10-2(Ka2) |
0.60 1.72 |
偏硅酸 |
H2SiO3 |
1.7×10-10(Ka1) 1.6×10-12(Ka2) |
9.77 11.8 |
甲酸 |
HCOOH |
1.80×10-4 |
3.745 |
草酸 |
HOOC-COOH |
5.60×10-2(Ka1) 5.42×10-5(Ka2) |
1.252 4.266 |
乙酸 |
CH3COOH |
1.75×10-5 |
4.757 |
丙酸 |
C2H5COOH |
1.34×10-5 |
4.874 |
乳酸(D-2-羥基丙酸) |
CH3CH(OH)COOH |
1.38×10-4 |
3.860 |
苯酚 |
C6H5OH |
1.0×10-10 |
9.98 |
苯甲酸 |
C6H5COOH |
6.28×10-5 |
4.202 |
水楊酸(2-羥基-苯甲酸) |
C7H6O3 |
1.0×10-3(COOH) 2.2×10-14(OH) |
2.98 13.66 |
鄰苯二甲酸 |
C8H6O4 |
1.12×10-3(Ka1) 3.91×10-6(Ka2) |
2.950 5.408 |
檸檬酸(2-羥基-1,2,3-丙三羧酸) |
C6H8O7 |
7.44×10-4(Ka1) 1.73×10-5(Ka2) 4.02×10-7(Ka3) |
3.128 4.761 6.396 |
弱堿
名稱 |
化學式 |
Kb |
pKb |
一水合氨 |
NH3·H2O |
1.8×10-5 |
4.74 |
聯(lián)氨(肼) |
N2H4 |
3.0×10-6(Kb1) 7.6×10-15(Kb2) |
5.52 14.12 |
苯胺 |
C6H5NH2 |
4.2×10-10 |
9.38 |
羥胺 |
NH2OH |
9.1×10-9 |
8.04 |
甲胺 |
CH3NH2 |
4.2×10-4 |
3.38 |
乙胺 |
C2H5NH2 |
5.6×10-4 |
3.25 |
弱電解質(zhì)AxBy在水溶液中達到電離平衡時:
則,
式中
電離平衡常數(shù)的大小反映弱電解質(zhì)的電離程度,不同溫度時有不同的電離常數(shù)。
在同一溫度下,同一電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)相同,但隨著弱電解質(zhì)濃度的降低,轉(zhuǎn)化率會增大。由該溫度下的解離度a=(K/起始濃度)的算術(shù)平方根,可得知:弱電解質(zhì)濃度越低電離程度越大 。
弱電解質(zhì)在一定條件下電離達到平衡時,(水)溶液中電離所生成的各種離子濃度以其在化學方程式中的計量數(shù)為冪的乘積,跟溶液中未電離分子的濃度以其在化學方程式中的計量數(shù)為冪的乘積的比值,即溶液中電離出來的各離子濃度乘積
要注意的是電離平衡常數(shù)只適用于弱電解質(zhì)的計算,強電解質(zhì)不適用*。
*注:但這并不是說強電解質(zhì)沒有電離平衡常數(shù),由于物理作用等因素影響,強電解質(zhì)也并非完全電離。只不過強電解質(zhì)不使用電離平衡常數(shù)進行相關(guān)計算。強電解質(zhì)可以用陰陽離子平均活度(由于單個離子活度無法確定,陰陽離子平均活度可以由實驗測定 )來表示電離程度,參與計算。
在上述反應(yīng)過程中,弱電解質(zhì)分子電離與離子結(jié)合成為分子,二者共同構(gòu)成一組可逆反應(yīng)。常以弱電解質(zhì)分子電離出離子的反應(yīng)方向為正反應(yīng)方向,以離子重新結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的反應(yīng)方向為逆反應(yīng)方向。
與化學平衡一樣,電離平衡是可以因為條件變化(如濃度、溫度、酸堿性等)而移動的。
以下列表歸納了外界條件變化對電離平衡及c(H)的影響,這里假設(shè)弱電解質(zhì)AB可以電離成A 和B-,且電離過程吸熱,則
電離方程式 |
AB?A B- |
|
條件改變內(nèi)容 |
v(正),v(逆)關(guān)系 |
平衡移動方向 |
增大c(AB) |
v(正)>v(逆) |
向右 |
減小c(AB) |
v(正)<v(逆) |
向左 |
增大c(A) |
v(正)<v(逆) |
向左 |
減小c(A) |
v(正)>v(逆) |
向右 |
增大c(B) |
v(正)<v(逆) |
向左 |
減小c(B) |
v(正)>v(逆) |
向右 |
稀釋溶液 |
v(正)>v(逆) |
向右 |
升高溫度 |
v(正)>v(逆) |
向右 |
降低溫度 |
v(正)<v(逆) |
向左 |
為了便于理解,可以參考醋酸(CH3COOH)的電離平衡,將CH3COOH代入上表的AB,將H 代入A ,將CH3COO-代入B-。
另外,電離平衡也遵循勒夏特列原理。
格式:pdf
大?。?span id="6z7judk" class="single-tag-height">183KB
頁數(shù): 2頁
評分: 4.5
在溶液中,水的電離程度大小的比較,常常困擾著初學者,本文對水在酸溶液、堿溶液、強酸弱堿鹽溶液及弱酸強堿鹽溶液中電離程度進行了深刻的分析,并總結(jié)出水在不同環(huán)境中其電離程度的比較規(guī)律。
格式:pdf
大?。?span id="ettwk6u" class="single-tag-height">183KB
頁數(shù): 13頁
評分: 4.4
弱電解質(zhì)的電離平衡 [學情分析 ] 經(jīng)過前面的學習,學生已經(jīng)知道弱電解質(zhì)的電離過程是一個可逆過程,并且最終建立電 離平衡,并且已經(jīng)熟練掌握化學平衡的理論知識, 已具備運用平衡理論解決實際問題的能力。 預(yù)計部分學生將會對濃度、外加物質(zhì)對電離平衡的影響存在一定的困難,尤其是濃度變化對 弱電解質(zhì)電離程度大小的影響感到難以理解。 [學習內(nèi)容分析 ] 該部分知識主要包括 “電離平衡常數(shù) ”、“影響電離平衡的因素 ”兩部分內(nèi)容。該節(jié)所學 “電 離平衡常數(shù) ”與前面所學 “化學平衡常數(shù) ”、“水的離子積常數(shù) ”,以及后面將要學習的 “溶度積 常數(shù)”都屬于平衡常數(shù)系列,可讓學生對比學習,并為后面的學習埋下伏筆。在前面所學 “外 界條件對化學平衡、水的電離影響 ”的基礎(chǔ)上,學習 “影響電離平衡的因素 ”更是水到渠成。學 好本節(jié)弱電解質(zhì)電離平衡的知識,對下節(jié)分析溶液中各種離子間的作用,從而探究鹽類水解 的
弱電解質(zhì)在一定條件下電離達到平衡時,溶液中電離所生成的各種離子濃度以其在化學方程式中的計量為冪的乘積,跟溶液中未電離分子的濃度以其在化學方程式中的計量為冪的乘積的比值,即溶液中的電離出來的各離子濃度乘積(c(A )*c(B ))與溶液中未電離的電解質(zhì)分子濃度(c(AB))的比值是一個常數(shù),叫做該弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)。這個常數(shù)叫電離平衡常數(shù),簡稱電離常數(shù)。
要注意的是電離平衡常數(shù)只用于弱電解質(zhì)的計算。強電解質(zhì)不適用。
弱電解質(zhì)AXBY水溶液中達到電離平衡時:
AxBy?XA Y B-
則,K(電離)=[A ]x·[B-]Y/[AxBy]
式中[A ]、[B-]、[AB]分別表示A 、B-和AB在電離平衡時的物質(zhì)的量濃度。
電離平衡常數(shù)的大小反映弱電解質(zhì)的電離程度,不同溫度時有不同的電離常數(shù)。但電離平衡常數(shù)不受濃度的影響。
在同一溫度下,同一電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)相同,但隨著弱電解質(zhì)濃度的降低,轉(zhuǎn)化率會增大.
推導:
AxBy?XA Y B
原始濃度 c 0 0
濃度變化 cα cα cα
有K=(cα)^2/(c-cα)=cα^2(α<4%,c為電解質(zhì)的濃度)
由K=cα^2可得知:弱電解質(zhì)濃度越低電離程度越大。2100433B
電離輻射是一切能引起物質(zhì)電離的輻射總稱,其種類很多,高速帶電粒子有α粒子、β粒子、質(zhì)子,不帶電粒子有種子以及X射線、γ射線。
α射線是一種帶電粒子流,由于帶電,它所到之處很容易引起電離。α射線有很強的電離本領(lǐng),這種性質(zhì)既可利用。也帶來一定破壞處,對人體內(nèi)組織破壞能力較大。由于其質(zhì)量較大,穿透能力差,在空氣中的射程只有及厘米,只要一張紙或健康的皮膚就能擋住。
β射線也是一種高速帶電粒子,其電離本領(lǐng)比α射線小得多,但穿透本領(lǐng)比α射線大,但與X、γ射線比β射線的射程短,很容易被鋁箔、有機玻璃等材料吸收。
X射線和γ射線的性質(zhì)大致相同,是不帶電波長短的電磁波,因此把他們統(tǒng)稱為光子。兩者的穿透力較強,要特別注意意外照射防護。
電離輻射存在于自然界,但人工輻射已遍及各個領(lǐng)域,專門從事生產(chǎn)、使用及研究電離輻射工作的,稱為放射工作人員。與放射有關(guān)的職業(yè)有:
核工業(yè)系統(tǒng)的和原料勘探、開采、冶煉與精加工,核燃料及反應(yīng)堆的生產(chǎn)、使用及研究;農(nóng)業(yè)的照射培育新品種,蔬菜水果保險,糧食貯存;醫(yī)藥的X射線透視、照相診斷、放射性核素對人體臟器測定,對腫瘤的照射治療等;工業(yè)部門的各種加速器、射線發(fā)生器及電子顯微鏡、電子速焊機、彩電顯像管、高壓電子管等。
電離有兩種,一種是化學上的電離,另一種是物理上的電離。電離通常包含物理過程和化學過程,物理過程就是溶解,化學過程不是化學變化?;瘜W變化除了舊鍵的斷裂還要有新鍵的生成,所以電離不是化學變化。而化學過程指的是在溶劑 分子(如水分子)作用下,電解質(zhì)中原有的一部分化學鍵斷裂。有的電離過程斷裂的化學鍵是離子鍵,如氯化鈉等大多數(shù)鹽類的電離,氫氧化鈉等大多數(shù)堿的電離。也有的電離過程斷裂的是共價鍵,如硫酸的電離,氯化氫的電離等等。
化學上的電離是指電解質(zhì)在一定條件下(例如溶于某些溶劑、加熱熔化等),電離成可自由移動的離子的過程。在電離前可能是不含有離子(例如氯化氫),也可能是盡管有離子,但是里面的離子不能自由移動(例如氯化鈉固體)。電離時生成的陽離子全部是氫離子(H),它的化合物叫做酸,在水溶液中電離而生出的陰離子全部是氫氧根離子(OH)的化合物叫做堿。如果我們的思維突破以水為介質(zhì),問題類似的轉(zhuǎn)移,比如在液氨為溶劑的情況下,如果溶質(zhì)電離產(chǎn)生陽離子的物質(zhì)就是酸,電離產(chǎn)生陰離子的物質(zhì)就是堿了,下面就總結(jié)一下經(jīng)常遇到也是很少遇到一些溶劑本身自偶電離產(chǎn)生的陰陽離子,便于我們做一些判斷,或者提高我們的思維的深度和廣度:
H2O→H + OH
2NH3→NH4 + NH2
2SO2→SO+ SO3
物理上的電離是指不帶電的粒子在高壓電弧或者高能射線等的作用下,變成了帶電的粒子的過程。例如地球的大氣層中的電離層里的粒子就屬于這種情況。電離層中的粒子在宇宙中的高能射線的作用下,電離成了帶電的粒子。物理電離的方式有高溫、電場與高能輻射。