Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Электрическая проводимость водных растворов. Электролиты




Изучение коллигативных свойств растворов солей, кислот, оснований и обнаруженные при этом особенности (в частности, неподчинение законам Рауля) позволили Аррениусу выдвинуть гипотезу об ионизации. Согласно Аррениусу, при растворении в воде молекулы электролита распадаются на ионы, т. е. диссоциируют по обратимой реакции.

Атомы или группы атомов, которые несут электрический заряд, называются ионами (Са2+, Na+, Cl- и т. д.). Исходя из этого, процесс растворения хлорида натрия в воде с образованием электрически заряженных частиц запишем так: NaCl↔Na+ + Cl-

Вещества, которые растворяются в воде с образованием растворов, проводящих электрический ток, называются электролитами.Процесс распада веществ на ионы называется электролитической диссоциацией. Э лектролитическая диссоциация — процесс обратимый.

Степень диссоциации

Электролитическая ионизация вызывается взаимодействием полярных молекул растворителя с частицами растворяемого вещества.

Электролитическая диссоциация в растворе происходит в результате сложного физико-химического взаимодействия молекул электролита с полярными молекулами растворителя (например, воды). В общем виде процесс растворения в воде вещества К+А-, являющегося соединением с типичной ионной связью, можно записать следующим образом:

К+А- + nH2O →K+(H2O)х + А-2О)n-x.

Для количественной оценки процесса диссоциации важное значение имеют степень диссоциации и константа диссоциации.

Степень электролитической диссоциации α равна отношению распавшихся на ионы молекул (n) к общему числу молекул (N) электролита, введенных в раствор:

α=(n/N)*100%

Степень диссоциации электролитов зависит от концентрации растворов: с уменьшением концентрации она растет.

Процесс электролитической диссоциации удобнее характеризовать константой диссоциации. Поскольку процесс обратимый, то здесь могут быть применены законы химического равновесия. Для вещества К+А-, диссоциирующего по схеме KA↔K++A-, константа К может быть определена: K=(C(K+)*C(A-)/C(KA)), где С(K+), С(A-) — молярные концентрации ионов К+ и А-, а С(КА) — концентрация недиссоциированных молекул.

В отличие от степени диссоциации константа диссоциации зависит только от природы электролита и температуры. Чем больше значение К для данного электролита, тем он лучше распадается на ионы. Для каждого электролита значение К постоянно при определенной температуре и в отличие от α не зависит от концентрации. Следовательно, константа электролитической диссоциации представляет собой постоянную химического равновесия в растворе электролита.

Константа и степень электролитической диссоциации количественно взаимосвязаны. Если общее количество вещества КА обозначить С, то С(К+) = С(А-) = αС. Концентрация же недиссоциированных молекул С(КА) = (1 —α) С. Подставив эти значения в предыдущую формулу, получим

К=α2С/(1-α).

Это уравнение выражает закон разбавления Оствальда, который даёт возможность определить степень диссоциации при различных концентрациях электролита, если известно значение К.

По степени диссоциации в не очень разбавленных растворах электролиты принято делить на сильные, слабые и средней силы. Сильные электролиты имеют α>ЗО%; слабые — α<3%, а электролиты средней силы —α в пределах от 3 до 30 %. Эти значения α относятся к 0,1 н. раствору.

Следует иметь в виду, что деление электролитов на слабые, средние и сильные носит условный характер и зависит от природы растворителя, концентрации электролита и других факторов.

Степень диссоциации и константа диссоциации связаны с концентрацией раствора: К≈α2С или α=√К/С

 

* Большинство солей ионизированы как в твердом состоянии, так и в растворах, а некоторые кислоты и основания (НС1, NaOH) почти полностью диссоциируют на ионы при растворении в воде. К подобным веществам законы равновесия неприменимы. М+Х- (т) + nН2О↔М+2О)x + Х-Н2On-x

При растворении твердого вещества в воде процесс растворения прекращается тогда, когда образуется насыщенный раствор. При этом между растворимым веществом и находящимися в растворе частицами данного вещества устанавливается динамическое равновесие. Если речь идет об электролите, то в раствор переходят ионы. Константа равновесия для этого процесса выразится уравнением K=C(M+)C(X-)/C(MX)

К=С(M+)С(Х-)

Из этого следует, что в насыщенном растворе малорастворимого соединения произведение концентрации его ионов в степени стехиометрических коэффициентов при данной температуре есть величина постоянная:

ПР=[М+] [X-]

В общем случае для вещества МnХm

ПР = [М]n [X]m

и характеризует растворимость труднорастворимого электролита при постоянной температуре и отсутствии в растворе посторонних веществ. Если же в растворе имеются посторонние вещества, то их присутствие сильно влияет на растворимость.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-07-29; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 478 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Даже страх смягчается привычкой. © Неизвестно
==> читать все изречения...

2526 - | 2207 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.