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 »