聚焦四大化學(xué)平衡常數(shù)

楊素平

摘 要：在《化學(xué)反應(yīng)原理》中，我們學(xué)習(xí)了四個(gè)化學(xué)常數(shù)——化學(xué)平衡常數(shù)（K）、水的離子積常數(shù)（KW）、電離平衡常數(shù)（Ka或Kb）和溶度積常數(shù)（Ksp），它們有各自不同的定義、符號、表達(dá)式、意義和應(yīng)用。許多同學(xué)在使用時(shí)因概念理解不清而導(dǎo)致應(yīng)用錯(cuò)誤，下面我們一起來對其分析、比較，以求拋磚引玉。

關(guān)鍵詞：化學(xué)；教學(xué)策略

中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：1992-7711（2017）14-046-010

一、不同的概念

1.可逆反應(yīng)——化學(xué)平衡常數(shù)（K）

在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)破平衡時(shí)，生成物的濃度冪（以其化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù)）之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫作該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)，用K表示。

化學(xué)平衡常數(shù)的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志。一個(gè)反應(yīng)的K值越大，說明平衡時(shí)生成物的濃度越大，反應(yīng)物的濃度越小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也越大。我們可以利用K值來判斷反應(yīng)是否平衡以及反應(yīng)進(jìn)行的方向。

如：可逆反應(yīng)：I2（g）+H2（g） 2HI（g），在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，K=[HI]2[H2]·[I2].

2.電解質(zhì)溶液中——水的離子積常數(shù)（KW）

水的離子積是水電離平衡時(shí)的性質(zhì)，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(zhì)——電離平衡常數(shù)（Ka或Kb）

在一定條件下，弱電解質(zhì)的電離達(dá)到平衡時(shí)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(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫作電離平衡常數(shù)，用K表示。弱酸的電離平衡常數(shù)一般用Ka表示，弱堿Kb表示。

電離平衡常數(shù)是弱電解質(zhì)的性質(zhì)，是表示弱電解質(zhì)電離程度的標(biāo)志。根據(jù)電離常數(shù)值的大小，可以估算弱電解質(zhì)電離的趨勢，Ka或Kb越大，電離程度越大。

4.難溶電解質(zhì)——溶度積常數(shù)（Ksp）

Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。當(dāng)化學(xué)式所表示的組成中陰、陽離子個(gè)數(shù)比相同時(shí)，Ksp數(shù)值越大的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。

二、相同的特點(diǎn)

1.四個(gè)常數(shù)都與物質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，溫度改變，數(shù)值改變。濃度或壓強(qiáng)的改變對它們無影響。

2.常數(shù)表達(dá)式中的的濃度都是平衡濃度，固體或純液體不列入表達(dá)式。

三、應(yīng)用展示

【例題】化學(xué)平衡常數(shù)（K）、水的離子積（KW）、電離常數(shù)（Ka）、溶度積常數(shù)（Ksp）是判斷物質(zhì)性質(zhì)或變化的重要常數(shù)。下列關(guān)于這些常數(shù)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(xué)平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑有關(guān)

C.已知25℃時(shí)，Ksp[Fe（OH）3]=2.79×10-39，該溫度下反應(yīng)Fe（OH）3+3H+ Fe3++3H2O的平衡常數(shù)K=2.79×103

D.某溫度下四種酸在冰醋酸中的電離常數(shù)如表：

【答案】C