Kₐ=C⁺ⁿ·C⁻ⁿ/Cₐᵣᵦ
电离平衡常数($K_a$)是描述弱酸电离程度的物理量,其计算公式及要点如下:
一、基本公式
对于弱酸$HA$的电离平衡: $$HA \rightleftharpoons A^- + H^+$$
电离平衡常数表达式为: $$K_a = \frac{[A^-][H^+]}{[HA]}$$
其中:
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$[A^-]$:电离后$A^-$离子的浓度
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$[H^+]$:电离后$H^+$离子的浓度
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$[HA]$:电离前$HA$的浓度
二、通用公式(多离子体系)
对于更复杂的弱电解质$AB_n$(如弱酸式盐),其电离常数公式为: $$K_a = \frac{[A^{-n]^a \cdot [B^{+}^b]}{[AB]^{a+b}}$$
其中:
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$A^{-n}$ 和 $B^{+}^b$ 分别表示$A$离子和$B$离子的电荷数
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$a$ 和 $b$ 表示$A$和$B$离子的配位数
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$[AB]^{a+b}$ 表示未电离的$AB$分子浓度
三、应用说明
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酸性强弱判断 :$K_a$值越大,酸的酸性越强;反之则酸性较弱。例如,$K_a$(醋酸)约为$1.8 \times 10^{-5}$,而盐酸的$K_a$为$1.38 \times 10^{-14]$,说明醋酸是弱酸,盐酸是强酸。
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平衡移动影响 :增大反应物浓度或降低生成物浓度,可推动平衡向电离方向移动,从而增大$K_a$值。
四、注意事项
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电离常数仅适用于弱电解质,强电解质(如强酸、强碱)的离解可视为完全,其离解常数定义为1。
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实际应用中,需通过实验测定或查阅数据表获取具体物质的$K_a$值。