楊素平



摘 要:在《化學反應原理》中,我們學習了四個化學常數——化學平衡常數(K)、水的離子積常數(KW)、電離平衡常數(Ka或Kb)和溶度積常數(Ksp),它們有各自不同的定義、符號、表達式、意義和應用。許多同學在使用時因概念理解不清而導致應用錯誤,下面我們一起來對其分析、比較,以求拋磚引玉。
關鍵詞:化學;教學策略
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼: A 文章編號:1992-7711(2017)14-046-010
一、不同的概念
1.可逆反應——化學平衡常數(K)
在一定溫度下,當一個可逆反應達到化學破平衡時,生成物的濃度冪(以其化學計量數為指數)之積與反應物濃度冪之積的比是一個常數,這個常數叫作該反應的化學平衡常數,用K表示。
化學平衡常數的大小是可逆反應進行程度的標志。一個反應的K值越大,說明平衡時生成物的濃度越大,反應物的濃度越小,反應物的轉化率也越大。我們可以利用K值來判斷反應是否平衡以及反應進行的方向。
如:可逆反應:I2(g)+H2(g) 2HI(g),在一定條件下達到平衡時,K=[HI]2[H2]·[I2].
2.電解質溶液中——水的離子積常數(KW)
水的離子積是水電離平衡時的性質,它不僅適用于純水,還適用于任何酸性或堿性稀溶液。
如:室溫下H2O H++OH-,KW=[ H+]·[ OH-]=10-14mol2·L-2
3.弱電解質——電離平衡常數(Ka或Kb)
在一定條件下,弱電解質的電離達到平衡時溶液中各種離子濃度的乘積與溶液中未電離的分子濃度的比是一個常數,這個常數叫作電離平衡常數,用K表示。弱酸的電離平衡常數一般用Ka表示,弱堿Kb表示。
電離平衡常數是弱電解質的性質,是表示弱電解質電離程度的標志。根據電離常數值的大小,可以估算弱電解質電離的趨勢,Ka或Kb越大,電離程度越大。
4.難溶電解質——溶度積常數(Ksp)
Ksp反映了難溶電解質在水中的溶解能力。當化學式所表示的組成中陰、陽離子個數比相同時,Ksp數值越大的難溶電解質在水中的溶解能力越強。
二、相同的特點
1.四個常數都與物質的性質和溫度有關,溫度改變,數值改變。濃度或壓強的改變對它們無影響。
2.常數表達式中的的濃度都是平衡濃度,固體或純液體不列入表達式。
三、應用展示
【例題】化學平衡常數(K)、水的離子積(KW)、電離常數(Ka)、溶度積常數(Ksp)是判斷物質性質或變化的重要常數。下列關于這些常數的說法中,正確的是( )
A.將a mol·L-1一元酸HA與b mol·L-1一元堿BOH等體積混合,若混合后溶液呈中性,則a=b
B.化學平衡常數的大小與溫度、濃度、壓強、催化劑有關
C.已知25℃時,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,該溫度下反應Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O的平衡常數K=2.79×103
D.某溫度下四種酸在冰醋酸中的電離常數如表:
【答案】C