电离常数
电离常数描述了一定温度下,弱电解质的电离能力,记作Ki(i为脚标)或Ka、Kb。若电离方程式为HA==(可逆)H+ + A- ,则Ki=aH*aA/aHA。
简介名称:电离常数(电离平衡常数)
别称:离解常数
英文名称:ionization constant
单位:mol/L(一般省略不写出)
意义电离常数是电解质的重要特性之一,它描述了弱电解质溶液中弱电解质电离达到平衡时,已电离的离子与未电离的分子浓度的关系,电离常数越大,表示该弱电解质越强。
因为弱电解质通常为弱酸或弱碱,所以在化学上,可以用Ka、Kb分别表示弱酸和弱碱的电离平衡常数,称为酸度常数(Ka)或碱度常数(Kb)。
强电解质没有固定的电离常数。
计算方法弱电解质溶液中,解离的离子与未解离的分子间会建立电离平衡,其平衡可用电离常数Ki来描述。
如醋酸的电离平衡:HAc==H++Ac-,则K=aH+·aAC-/aHAc,aH+、aAc-及aHAc分别表示H+、Ac-及HAc在达成电离平衡时的浓度(mol/L)。如甲酸的Ka值为1.8×10-3;醋酸的Ka值为1.8×10-4,显然,在水溶液中甲酸的酸度大于醋酸。
应用方法电离常数可用于计算弱酸碱溶液pH值等数据:
以1mol/L的乙酸溶液为例,乙酸的电离常数Ka=1.75*10^-5
设有x mol/L的乙酸电离,则x*x/(1-x)=1.75*10^-5,解得x=4.17*10^-3。
即H+浓度为4.17*10^-3mol/L,折合pH=2.4(忽略水的电离)
也可使用公式K=cα^2(α表示电离度,表示电离分子数量和总物质的量的比值,c为弱电解质溶液的浓度)
则α=√(根号)(K/c)=√(1.75*10^-5/1)=0.418%
x=αc=4.18*10^-3,以下同。
电离常数的变化电离常数一般只与温度有关,具体分两种情况:
若该弱电解质电离放热,则其电离常数随温度升高而降低;若该弱电解质电离吸热,则其电离常数随温度升高而升高。
电离度与电离常数电离度也是一种描述弱电解质电离能力这一特性的参数,它表示已电离弱电解质分子数和原弱电解质分子数的比值,通常用百分数表示,符号为α。
电离度与电离常数的换算关系为K=cα^2(不考虑水的电离)
附:一些弱酸,弱碱的电离常数(室温)弱酸
甲酸 Ka=1.8×10^-3;
醋酸 Ka=1.76×10^-5;
Kb=5.68×10^-10
碳酸 Ka1=4.30×10^-7
Ka2=5.61×10^-11
磷酸 Ka1=7.52×10^-3
Ka2=6.23×10^-8
Ka3=2.2×10^-13
Kb1=1.33×10^-12
Kb2=1.6 ×10^-7
Kb3=4.54×10^-2
草酸Ka1=3.5×10^-2 Ka2=4×10^-6
弱碱
一水合氨 Kb=1.8×10^-5
水(水可以认为既是弱酸,又是弱碱)K=1.8*10^-16