水解常数

水解常数(Hydrolysis equilibrium constant)即水解平衡常数。水解常数是表示水解的程度的量,常用符号K h表示  。盐类在溶液中,与水作用而改变溶液的酸碱性的反应叫作盐类的水解。水解常数的大小表示盐的水解达到平衡时,水解程度的大小,水解常数的大小取决于盐中弱酸或弱碱的解离常数的大小。

水解常数基本信息

中文名 水解常数 外文名 Hydrolysis equilibrium constant [1] 
表    示 Kh [1]  相关概念 盐类的水解
定    义 盐类的水解达到平衡时的平衡常数 学    科 化学
见载刊物 《化学名词》 科学出版社 公布时间 1991年 [4] 

盐的组分离子与水发生反应而改变溶液的酸度,涉及质子的转移,所以也是一种酸碱反应。

弱酸强碱盐的水解常数

NaAc、KCN、Na2CO3、NaClO3等属于弱酸强碱盐,以NaAc为例,在NaAc水溶液中,同时存在以下反应:

所以,NaAc的水解作用实质是Ac-与H2O作用生成弱酸HAc的反应。弱酸强碱盐的水解,实质上是酸根离子发生了水解。

水解过程用离子方程式表示为: Ac- H2O ⇌ HAc OH-

当水解达到平衡时:

Kh为水解反应的平衡常数,即水解常数。对于一元弱酸强碱盐的水解反应,

(Kw是水的离子积常数,Ka是弱酸的解离常数)。在常温下,水的离子积常数Kw为一常数,故弱酸强碱盐的水解常数值Kh取决于弱酸的电离常数Ka的大小。Ka越小,即酸越弱,则Kh越大,说明该盐的水解程度越大;反之,Ka越大,Kh越小,水解程度越小。

强酸弱碱盐的水解常数

NH4Cl是强酸弱碱盐的一种,在溶液中的水解过程如下:

NH4Cl的水解实质是盐中的NH4与水中的OH-作用生成了弱碱NH3·H2O,水解反应为:NH4 H2O ⇌ NH3·H2O H

水解达到平衡时,水解常数

对于强酸弱碱盐,

(Kw是水的离子积常数,Kb是弱碱的解离常数),组成该盐的碱越弱,水解常数Kh越大,水解程度也就越大。

弱酸弱碱盐的水解常数

弱酸弱碱盐在水中能全部解离成阴、阳离子,其阳离子和阴离子都发生水解,也称双水解,弱酸弱碱盐的水解程度较弱酸强碱盐和强酸弱碱盐都要大。以NH4Ac为例,

其水解方程式为 :NH4 H2O Ac-⇌ NH3·H2O HAc 。

水解常数

弱酸弱碱盐阴阳离子的水解能相互促进,使水解进行得更彻底,其水溶液的酸碱性取决于生成的弱酸和弱碱的相对强弱。

多元弱酸盐的水解常数

多元弱酸的水解比较复杂,它们的水解过程与多元弱酸的电离相似,也是分步进行的,每一步都有相应的水解常数。但通常由于第一步的水解程度远远大于第二步的水解程度,主要考虑第一步的水解。

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常见盐类

水解常数

CH3COONa

5.88×10-10

KCN

1.61×10-5

Na2CO3

2.13×10-4

NaHCO3

2.22×10-8

KClO

2.5×10-7

NH4Cl

5.6×10-10

AlSO4

1×10-9

NH4NO3

1.79×10-5

CH3COONH4

1.05

HCHOONH4

0.1

NH4CN

29000

*此水解常数为25 ℃时,根据解离常数计算得出,解离常数(25 ℃)可以从化学手册上查得。2100433B

既不含H 又不含OH-的盐溶于水而显酸碱性,是由于盐的一个或两个离子和水中的H 和OH-结合,从而使水的电离平衡移动的结果。盐的组分离子与溶液中水电离出的H 和OH-作用产生弱电解质的反应称盐类的水解。

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实际分析29种金属离子的实测水解常数的负对数 pKm 与离子半径 r、电荷 Z 、电子层数 M、离子势Z2/r的关系,的确是线性相关的。若金属离子的半径小,电荷高,离子势大,则它的σ杂化轨道接受氧的非键电子对的能力强形成 M→OH配键的键能大,O—H键就弱 ,失去H 的能力强,金属离子水解程度大,pKm小。

反之亦反,经拟合得到经验公式:pKm=19.04r-3. 65Z 3. 56M - 0.74( Z2/r) 1.16。

双水解反应(The double hydrolysis reaction)是指弱酸阴离子和弱碱阳离子相互促进水解,如Al3 和HCO3-,直至完全的反应。但是实际上铝离子与碳酸氢根并不一定发生完全双水解,只要稍加控制反应条件,铝离子与碳酸氢根就可以发生反应形成碱式碳酸铝盐。双水解反应发生的条件之一是水解产物是容易脱离反应体系的溶解度非常小物质,如Al(OH)3、Fe(OH)3或H2、O2等极难溶的气体。当然,若互相促进水解程度非常大水解反应也可以认为完全进行。

光电测距仪的检测:光电测距仪在使用前,应依照仪器使用说明书和有关规程的要求,进行一般性能检查、校正和仪器常数(包括加常数和乘常数两项)检测。加常数是指所使用的仪器测得的距离与实际距离之间的常数差;乘常数是由于大气折射率和测尺频率的变化而引起测尺长度的改变 。

采用六段解析法测定加常数,用六段比较法测定加常数和乘常数。六段解析法是在平坦场地上,标定1条直线,将其分成6段,设置7个观测点。用光电测距仪按全组合观测法测出21个组合距离,经过测量平差,求得仪器的加常数。六段比较法是在野外标设1条基线,划分为6段,埋设7个测点。用因瓦基线尺丈量6个分段的长度作为标准值,用光电测距仪按全组合测出21个距离,经过气象和倾斜改正后与标准值比较,按最小二乘准则采用一元线性回归的方法求解加常数和乘常数。

用六段比较法测出的21个距离,经气象、倾斜、加常数和乘常数的修正后,与已知的基线标准值进行比较,评定仪器的标称精度。

由于电子元器件的老化,光机结构的位移等因素的影响,仪器常数可能发生变化,因此应定期检验测距仪的加常数和乘常数。

随着微电子学的日益发展,光电测距仪的改进型和新产品不断出现。有的测距仪在镜站增设了供定线放样用的通讯器件,可将测站的必要信息传输给镜站,从而提高了作业的工作效率。为适应煤矿井下条件的要求,前苏联、德国、瑞士等国家先后研制成功防爆型光电测距仪。中国在20世纪80年代后期,也改制成功本安型防爆光电测距仪,并已在中国煤矿推广使用 。

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