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一元弱酸水溶液中的酸解离常数

时间:2023-11-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于一元弱酸HA而言,其在水溶液中的解离反应与平衡常数是平衡常数称为酸的解离常数,它是衡量酸强弱的参数。

一元弱酸水溶液中的酸解离常数

1.水的质子自递反应

水分子具有两性,即一个水分子可以从另一水分子中夺取质子而形成H3O+和OH-。反应方程式如下:

上述反应称为水的质子自递反应。该反应的平衡常数称为水的质子自递常数,又称为水的离子积,一般以表示。

水合质子H3O+也常常简写作H+,因此水的质子自递常数常简写为

是温度的函数,25 ℃时,= 1.0 × 10-14,即= 14.00。

注:为表示方便,用[]表示平衡时的相对浓度,后续章节中相同。

2.酸碱解离常数

酸碱反应进行的程度可以用反应的平衡常数来衡量。对于一元弱酸HA而言,其在水溶液中的解离反应与平衡常数是

平衡常数称为酸的解离常数,它是衡量酸强弱的参数。越大,则表明该酸的酸性越强。在一定温度下,是一个常数,它仅随温度的变化而变化。

与此类似,对于碱A-而言,它在水溶液中的解离反应与平衡常数是

根据式(2-2)和式(2-3),共轭酸碱对的之间满足(www.xing528.com)

上式表明,共轭酸碱对的成反比,已知酸的解离常数就可简单地计算出它共轭碱的,反之亦然。另外也说明,酸越弱,其共轭碱越强;碱越弱,其共轭酸越强。

3.解离度

对于弱酸、弱碱等物质在水溶液中的解离程度可以用解离度α的大小来衡量:

相同浓度的不同弱电解质,其解离度不同。电解质越弱,解离度越小。

现以弱酸HA为例,若其起始浓度为c,解离度为α,则

代入平衡常数表达式

≥500时,1≈1,则上式可改写为:

式(2-5)表明对某一给定的弱电解质,在一定温度下,解离度随溶液的稀释而增大。这个关系式被称为稀释定律。

想一想

α均能表示弱电解质的强弱,二者之间有何不同?

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