ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
вать как функцию распределения – основного понятия статисти-
ческой физики, в том числе и квантовой механики. При этом
c
K
для растворов электролитов есть не что иное, как константа дис-
социации
д
K .
Данный подход позволяет выразить основные понятия рас-
творов электролитов на качественно иной основе, чем традици-
онные методы изложения.
Рассмотрим некоторый произвольный электролит вида
ав
BA (например, для Al
2
(SO
4
)
3
имеет место А – Al
3+
, B – SO
4
2-
и
в=2, а= 3).
Тогда, в рамках формализма химического равновесия и для
наглядности последующих рассуждений, концентрации всех про-
дуктов диссоциации электролита
ав
BA в момент равновесия
можно представить в виде таблицы 3:
Таблица 3. Концентрации электролита и диссоциированной
ее части в результате электролитической диссоциации
Концентрации
−+
+↔
вa
aв
aв BАBA
1. Исходные
[
]
0
0
BA C
ав
=
0 0
2. Превращенные
С
0 0
3. Полученные 0
вС
aC
4. Равновесные
CC −
0
вС
aC
В данной таблице
0
C − исходная молярная концентрация
электролита;
С – молярная концентрация диссоциированной час-
ти электролита. Согласно определению константы равновесия в
главе 3 для электролита вида
ав
BA ,
[][]
[]
p
aв
a
p
в
в
p
c
K
BA
BA
a −+
= . (4.1)
66
Подставим в данное выражение (4.1) равновесные концен-
трации ионов электролита из приведенной выше таблицы, при
этом необходимо учитывать, что для растворов электролитов
константа равновесия
c
K , как это отмечено выше, представляет
собой константу диссоциации
д
K , т.е.
c
K =
д
K .
Тогда
[
]
[
]
[]
()()
CC
aCвС
K
aв
aв
a
p
в
в
p
д
−
⋅
==
−+
0
a
BA
BA
;
CC
Cва
K
вавa
д
−
=
+
0
. (4.2)
для слабых электролитов (
32
COH ,
43
POH , COOHCH
3
и т.д.), в
том числе и труднорастворимых (смотрите таблицу растворимо-
сти), исходная концентрация
0
C и концентрации диссоцииро-
ванных молекул
С подчиняются условию
0
C >> С. Это позволяет
пренебречь значением С в знаменателе формулы (4.2) и получить
основное соотношение для установления ионного произведения
воды
К
w
(для других растворителей – константы автопротолиза),
произведения растворимости ПР и закона разбавления Оствальда
в виде:
0
C
Cва
K
вавa
д
+
= . (4.2а)
4.2. Закон разбавления Оствальда
Данный закон и его математическая формула служат для
установления концентрации ионов в
растворах слабых электро-
литов.
Введем в выражение (4.2а) для К
д
значение концентрации
диссоциированной части электролита в виде:
α
⋅
=
0
CC .
67
вать как функцию распределения – основного понятия статисти- Подставим в данное выражение (4.1) равновесные концен-
ческой физики, в том числе и квантовой механики. При этом K c трации ионов электролита из приведенной выше таблицы, при
для растворов электролитов есть не что иное, как константа дис- этом необходимо учитывать, что для растворов электролитов
социации K д . константа равновесия K c , как это отмечено выше, представляет
Данный подход позволяет выразить основные понятия рас- собой константу диссоциации K д , т.е.
творов электролитов на качественно иной основе, чем традици- Kc = Kд .
онные методы изложения. Тогда
Рассмотрим некоторый произвольный электролит вида
A в B а (например, для Al2(SO4)3 имеет место А – Al3+, B – SO42- и
в=2, а= 3). Kд =
[A ] [B ]
a+ в
p
в− a
p
=
(вС )в ⋅ (aC )a ;
Тогда, в рамках формализма химического равновесия и для [A в B a ] C0 − C
наглядности последующих рассуждений, концентрации всех про- а a в в C а +в
дуктов диссоциации электролита A в B а в момент равновесия Kд = . (4.2)
C0 − C
можно представить в виде таблицы 3:
для слабых электролитов ( H 2 CO 3 , H 3 PO 4 , CH 3 COOH и т.д.), в
Таблица 3. Концентрации электролита и диссоциированной том числе и труднорастворимых (смотрите таблицу растворимо-
ее части в результате электролитической диссоциации сти), исходная концентрация C 0 и концентрации диссоцииро-
Концентрации ванных молекул С подчиняются условию C 0 >> С. Это позволяет
A в B a ↔ вА a + + aB в −
пренебречь значением С в знаменателе формулы (4.2) и получить
1. Исходные [A в B а ]0 = C0 0 0
основное соотношение для установления ионного произведения
2. Превращенные С 0 0 воды Кw (для других растворителей – константы автопротолиза),
3. Полученные 0 вС aC произведения растворимости ПР и закона разбавления Оствальда
4. Равновесные вС aC в виде:
C0 − C
а a в в C а +в
Kд = . (4.2а)
В данной таблице C 0 − исходная молярная концентрация C0
электролита; С – молярная концентрация диссоциированной час-
ти электролита. Согласно определению константы равновесия в 4.2. Закон разбавления Оствальда
главе 3 для электролита вида A в B а ,
Данный закон и его математическая формула служат для
Kc =
[A ] [B ]
a+ в
p
в− a
p
. (4.1)
установления концентрации ионов в растворах слабых электро-
литов. Введем в выражение (4.2а) для Кд значение концентрации
[A в B a ] p диссоциированной части электролита в виде:
C = C0 ⋅ α .
66 67
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- …
- следующая ›
- последняя »
