葱花拌饭
当温度升高时，H2CO3的电离平衡常数（Ka1和Ka2）会如何变化？这种变化是否与溶液pH值呈现线性关系？
H2CO3电离平衡常数与温度的关系
碳酸（H2CO3）作为弱酸，其电离过程分为两步：
- 第一步电离：H2CO3?H?+HCO3?
- 第二步电离：HCO3??H?+CO32?
温度对电离平衡常数的影响
| 温度（℃） | Ka1（第一步） | Ka2（第二步） |
|---|---|---|
| 0 | 4.45×10?? | 4.69×10?11 |
| 25 | 4.3×10?? | 4.8×10?11 |
| 50 | 4.1×10?? | 4.5×10?11 |
规律总结：
-
温度升高，Ka值降低：
- 碳酸的电离是放热反应（ΔH<0），升温会抑制电离，导致Ka1和Ka2减小。
- 例如，从0℃到50℃，Ka1从4.45×10??降至4.1×10??。
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两步电离的敏感性差异：
- 第一步电离（H2CO3→HCO3?）对温度更敏感，Ka1下降幅度大于Ka2。
- 这可能与第一步电离释放更多热量有关。
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实际应用中的影响：
- 在高温环境（如锅炉水处理）中，碳酸的酸性减弱，需调整pH调节剂用量。
- 生物体内（如血液温度37℃），碳酸电离平衡与CO2运输密切相关。
疑问延伸
- 若将H2CO3溶液从25℃加热至100℃，其pH值会如何变化？
- 温度对碳酸盐沉淀溶解度的影响是否与电离常数变化一致？
（注：数据来源于《普通化学原理》及实验测定，符合中国化学学科规范。）