第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第三节 盐类的水解
28影响盐类水解的主要因素(下)
二、影响盐类水解的主要因素
3、盐的水解常数
盐的水解反应达到平衡状态时,也存在化学平衡常数,叫水解平衡常数,简称水解常数,用符号Kh表示。
(1)水解常数的表达式
以强碱弱酸盐为例,如常温下的CH3COONa溶液中存在水解平衡:
则其水解常数为:
水不写入到表达式中。
与化学平衡常数一样,水解常数代表盐的水解能力,其值越大盐的水解程度越大。
同种离子的水解常数只与温度有关,由于水解反应是吸热反应,所以温度越高,水解常数越大。
(2)水解常数与电离常数的关系
当CH3COONa达到水解平衡时,溶液中还存在以下关系(CH3COOH的电离平衡关系):
将其代入到水解常数的表达式中,或将水解常数表达式的分子、分母均乘以c(H+),可以得到:
上面的两个关系式表明,弱酸或弱碱的电离常数越小(即酸性或碱性越弱),其对应的阴离子或阳离子的水解程度越大,即“越弱越水解”。
(3)水解常数的计算
利用水解常数与电离常数的关系相互换算。
例:下表所示为25 ℃时部分酸的电离平衡常数。
解析:
碳酸的电离是分步进行的,碳酸根离子的水解也是分步进行的,它们的电离常数与水解常数之间同样存在一定的关系。
(1)将碳酸根离子第一步水解常数表达式的分子、分母同乘以氢离子浓度可得:
(2)碳酸氢根离子的水解常数即碳酸根离子的第二步水解常数,用同样的方法处理可得:
从上面的解析过程可得出结论:
多元弱酸的酸根离子分步水解,每一步水解都有其水解常数,第一步水解程度大于第二步水解(第一步水解生成的氢氧根离子对第二步水解有抑制作用),则Kh1> Kh2。
这也说明,相同条件下,碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠溶液的强。
碳酸氢根离子的水解常数比其电离常数大,Kh2> Ka2,所以碳酸氢钠溶液呈碱性。
练习:
以下4个实验中均产生了白色沉淀。
下列说法不正确的是( )
D.滴入溶液后,4支试管内溶液的pH都变小
答案:B。
分析:
碳酸钠溶液中有碳酸钠电离,碳酸根离子的两步水解,还有水的电离,碳酸氢钠溶液中有碳酸氢钠的电离,碳酸氢根离子的水解和电离,还有水的电离,两种溶液中均存在7种微粒:
铝离子与碳酸根离子、碳酸氢根离子均能发生完全双水解,相互促进,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体。
钙离子与碳酸根离子直接反应生成碳酸钙沉淀,使碳酸根离子的水解反应逆向移动,抑制其水解。同样,会使碳酸氢根离子的电离平衡正向移动,不会促进其水解。
4支试管中的反应都会使碳酸根离子和碳酸氢根离子的浓度下降,它们水解产生的氢氧根离子浓度变小,pH变小。
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