酸的平衡常數Ka,是酸性物質反應達成平衡的標準;反應商數是化學反應的某個暫時的狀態。
化學原理啟迪169
研析心得:
1. 酸的平衡常數Ka,是酸性物質反應達成平衡的標準;反應商數是化學反應的某個暫時的狀態。
2. 平衡常數和反應商數這兩種數值都是依據「質量反應定律」,把「反應前的物質濃度乘積」和「反應後的物質濃度乘積」加以比較。
3. 對於化學反應: jA + kB ←→ lC + mD
平衡常數K=[C] l [ D] m÷[A] j [ B] k
4. 酸是HA的酸鹼反應:HA(aq) + H2O(l) ←→ H3O+(aq) + A-(aq)
酸的平衡常數Ka=[H3O+][A-]÷[HA]=[H+][A-]÷[HA]
5. 對於化學反應X:jE + kF ←→ lG + mH
反應商數Q==[G] l [ H] m÷[E] j [ F] k
6. 如果「化學反應X」的「反應商數Q」,與「平衡常數K」或「Ka」一樣,代表反應已經達到平衡,「正反應的速率」跟「逆反應的速率」一樣,「產物濃度」與「反應物濃度」維持長時間不改變。
7. 如果「化學反應X」的「反應商數Q」,比「平衡常數K」或「Ka」大,代表「化學反應X」目前的「產物濃度」過高,尚未達到平衡,反應必須往左移動,增加「反應物濃度」,減少「產物濃度」,才能達到平衡。
8. 如果「化學反應X」的「反應商數Q」,比「平衡常數K」或「Ka」小,代表化學反應X目前的「反應物濃度」太高,尚未達到平衡,反應必須往右移動,增加「產物的濃度」,減少「反應物濃度」,才能達到平衡。
9. 教科書舉的例子,我們用水把「弱酸HA」溶液稀釋十倍,計算它的「反應商數Q」。
10. 結果發現「反應商數Q」只有「平衡常數Ka」的十分之一,代表稀釋後的溶液「產物濃度」太低,反應必須往右移動,增加「產物濃度」,減少「反應物濃度」,也就是「弱酸HA」的解離度會隨著稀釋而提高。
11. 乳酸溶液的解題步驟:
Ø 判斷溶液中的物質是「強酸」還是「弱酸」,寫出溶液中的主要物質(例題中的主要物質是「乳酸」和「水」)。
Ø 判斷哪一種「酸」是質子H+的主要提供者,寫出這種酸(乳酸)的「化學反應方程式」與「平衡方程式」。
Ø 列舉達成平衡需要的條件:1.反應物濃度需要改變的濃度定義為x mole/L;然後,利用已知的2.反應物初始濃度和3.平衡方程式,定義出每種物質的平衡濃度。
Ø 利用已知的「解離度」與「解離度方程式」,解開「反應物」達成平衡需要改變的濃度x mole/L,然後計算出每種物質平衡時的濃度。
Ø 依據每種物質的平衡濃度,計算出酸的平衡常數Ka。
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