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水解平衡常数的表达式子是什么

2025-09-08 23:59:30

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水解平衡常数的表达式子是什么,急!求解答,求不敷衍我!

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2025-09-08 23:59:30

水解平衡常数的表达式子是什么】在化学中,水解反应是指某些盐类在水中与水分子发生反应,生成弱酸或弱碱的过程。这种反应通常涉及弱酸根离子或弱碱阳离子与水的相互作用。为了定量描述这一过程的进行程度,引入了“水解平衡常数”这一概念。

水解平衡常数(K_h)是衡量盐类水解反应程度的重要参数。其数值大小反映了水解反应的强弱。不同的盐类,其水解方式不同,因此对应的水解平衡常数表达式也有所不同。

一、水解平衡常数的基本概念

水解平衡常数表示的是在一定温度下,水解反应达到平衡时各物质浓度之间的关系。其表达式通常基于水解反应的化学方程式来书写。

例如,对于弱酸盐(如NaAc)的水解反应:

$$

\text{Ac}^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HAc} + \text{OH}^-

$$

对应的水解平衡常数为:

$$

K_h = \frac{[\text{HAc}][\text{OH}^-]}{[\text{Ac}^-]}

$$

同样地,对于弱碱盐(如NH₄Cl)的水解反应:

$$

\text{NH}_4^+ + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{NH}_3 + \text{H}_3\text{O}^+

$$

对应的水解平衡常数为:

$$

K_h = \frac{[\text{NH}_3][\text{H}_3\text{O}^+]}{[\text{NH}_4^+]}

$$

二、常见盐类的水解平衡常数表达式

盐类 水解反应式 水解平衡常数表达式
NaAc(醋酸钠) Ac⁻ + H₂O ⇌ HAc + OH⁻ $ K_h = \frac{[HAc][OH^-]}{[Ac^-]} $
NH₄Cl(氯化铵) NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃ + H₃O⁺ $ K_h = \frac{[NH_3][H_3O^+]}{[NH_4^+]} $
CH₃COONH₄(醋酸铵) CH₃COO⁻ + NH₄⁺ + H₂O ⇌ CH₃COOH + NH₃ $ K_h = \frac{[CH_3COOH][NH_3]}{[CH_3COO^-][NH_4^+]} $
Na₂CO₃(碳酸钠) CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻ $ K_h = \frac{[HCO_3^-][OH^-]}{[CO_3^{2-}]} $
AlCl₃(氯化铝) Al³⁺ + 3H₂O ⇌ Al(OH)₃ + 3H⁺ $ K_h = \frac{[Al(OH)_3][H^+]^3}{[Al^{3+}]} $

三、水解平衡常数的意义

1. 判断水解程度:K_h 越大,说明水解越彻底。

2. 计算溶液pH值:通过水解平衡常数可以估算溶液的酸碱性。

3. 指导实验设计:在制备缓冲溶液或控制反应条件时具有重要参考价值。

四、水解平衡常数与电离平衡常数的关系

对于弱酸盐(如NaAc),其水解常数与弱酸的电离常数(Ka)之间存在如下关系:

$$

K_h = \frac{K_w}{K_a}

$$

同理,对于弱碱盐(如NH₄Cl),其水解常数与弱碱的电离常数(Kb)之间的关系为:

$$

K_h = \frac{K_w}{K_b}

$$

其中,Kw 是水的离子积常数,约为 $1.0 \times 10^{-14}$(25℃)。

总结

水解平衡常数是描述盐类在水中发生水解反应程度的重要参数。其表达式根据具体的水解反应而定,且与相应的弱酸或弱碱的电离常数密切相关。理解并掌握水解平衡常数的表达方式,有助于深入分析溶液的酸碱性质和化学反应行为。

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