Химия. Лобачева Г.К. - 54 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВолГУ | Волгоград

Составители: 

Рубрика: 

— 54 —
K
K
+
A
—
=
[K
+
][ ]
[]
A
KA
−
,
ãäå [KA] — êîíöåíòðàöèÿ ã-èîí/ëèòð, ìîëü/ëèòð.
×åì áîëüøå Ê, òåì ëó÷øå ýëåêòðîëèò ðàñïàäàåòñÿ íà èîíû;
Ê-const äàííîãî ýëåêòðîëèòà ïðè òåìïåðàòóðå t
0
è, â îòëè÷èå îò
α, íå çàâèñèò îò èñõîäíîé ìîëÿðíîé êîíöåíòðàöèè.
[Ê
+
]=[A
—
]=α
.
c,
ãäå ñ — èñõîäíàÿ ìîëÿðíàÿ êîíöåíòðàöèÿ ðàñòâîðà;
α — ñòåïåíü äèññîöèàöèè ñëàáîãî ýëåêòðîëèòà.
[KA] = (1 — α)
.
c, îòêóäà Ê =
α1
α
2
−
ñ (1)
Ýòî çàêîí ðàçâåäåíèÿ èëè ðàçáàâëåíèÿ Îñòâàëüäà; åñëè α ìàëà
(1 — α ≈ 1), òîãäà α =
K
C
. (2)
Èç óðàâíåíèÿ (2) âèäíî, ÷òî ñ óìåíüøåíèåì êîíöåíòðà-
öèè ýëåêòðîëèòà â ðàñòâîðå ñòåïåíü äèññîöèàöèè ýëåêòðîëèòà
âîçðàñòàåò. Í
2
ÑÎ
3
— ïðèìåð ñòóïåí÷àòîé äèññîöèàöèè ñëàáîãî
ýëåêòðîëèòà:
1) Í
2
ÑÎ
3
↔ Í
+
+ ÍÑÎ
3
−
Ê
1
=
[][ ]HHCO
HCO
+−
3
23
= 4,45
.
10
-7
2) HCO
3
−
↔ H
+
+CO
3
2−
K
2
=
[][ ]
[]
HCO
HCO
+−
−
3
2
3
= 4,7
.
10
-11
Äèññîöèàöèÿ Í
2
ÑÎ
3
íà òðè èîíà Í
+
, CO
3
2−
è ÍÑÎ
3
−
è âåñü
ïðîöåññ äèññîöèàöèè ñëàáîãî ýëåêòðîëèòà ñ ðàçíîâàëåíòíûìè
èîíàìè îïðåäåëÿåòñÿ ãëàâíûì îáðàçîì ïåðâîé ñòóïåíüþ.
Ðàñòâîðû ñèëüíûõ ýëåêòðîëèòîâ
Ñèëüíûå ýëåêòðîëèòû äèññîöèèðóþò â ðàñòâîðàõ ïîëíîñòüþ.
Äëÿ íèõ ñëåäóåò îòìåòèòü ñóùåñòâîâàíèå ïðîöåññà äåãèäðàòàöèè,
êîãäà âîäû íå õâàòàåò äëÿ ïîëíîé ãèäðàòàöèè. Âîäà íà÷èíàåò ïåðå-
ðàñïðåäåëÿòüñÿ ìåæäó ãèäðàòèðîâàííûìè èîíàìè òàêèì îáðàçîì,
÷òîáû áûëî ýíåðãåòè÷åñêè «âûãîäíåå». Ýòî âëå÷åò çà ñîáîé óñèëå-
                                      [K+ ][ A− ]
                           KK + A — =             ,
                                        [ KA]
ãäå [KA] — êîíöåíòðàöèÿ ã-èîí/ëèòð, ìîëü/ëèòð.
     ×åì áîëüøå Ê, òåì ëó÷øå ýëåêòðîëèò ðàñïàäàåòñÿ íà èîíû;
Ê-const äàííîãî ýëåêòðîëèòà ïðè òåìïåðàòóðå t0 è, â îòëè÷èå îò
α, íå çàâèñèò îò èñõîäíîé ìîëÿðíîé êîíöåíòðàöèè.
                      [Ê+] = [A—] = α . c,
ãäå        ñ — èñõîäíàÿ ìîëÿðíàÿ êîíöåíòðàöèÿ ðàñòâîðà;
           α — ñòåïåíü äèññîöèàöèè ñëàáîãî ýëåêòðîëèòà.
                                                          α2
                [KA] = (1 — α) . c, îòêóäà Ê =                ñ                (1)
                                                         1− α
 Ýòî çàêîí ðàçâåäåíèÿ èëè ðàçáàâëåíèÿ Îñòâàëüäà; åñëè α ìàëà
                            K
(1 — α ≈ 1), òîãäà α =        .                                                (2)
                            C
     Èç óðàâíåíèÿ (2) âèäíî, ÷òî ñ óìåíüøåíèåì êîíöåíòðà-
öèè ýëåêòðîëèòà â ðàñòâîðå ñòåïåíü äèññîöèàöèè ýëåêòðîëèòà
âîçðàñòàåò. Í2ÑÎ3 — ïðèìåð ñòóïåí÷àòîé äèññîöèàöèè ñëàáîãî
ýëåêòðîëèòà:
                                    −         [ H + ][ HCO3− ]
      1) Í2ÑÎ3 ↔ Í+ + ÍÑÎ 3 Ê1 =                               = 4,45 . 10-7
                                                  H2 CO3
               −                            [ H + ][ CO32 − ]
      2)   HCO 3   ↔ H + CO
                       +          2−
                                     K2   =                   = 4,7 . 10-11
                                  3
                                               [ HCO3− ]
    Äèññîöèàöèÿ Í2ÑÎ3 íà òðè èîíà Í+, CO 2−
                                          3
                                             è ÍÑÎ −3 è âåñü
ïðîöåññ äèññîöèàöèè ñëàáîãî ýëåêòðîëèòà ñ ðàçíîâàëåíòíûìè
èîíàìè îïðåäåëÿåòñÿ ãëàâíûì îáðàçîì ïåðâîé ñòóïåíüþ.

                   Ðàñòâîðû ñèëüíûõ ýëåêòðîëèòîâ

     Ñèëüíûå ýëåêòðîëèòû äèññîöèèðóþò â ðàñòâîðàõ ïîëíîñòüþ.
Äëÿ íèõ ñëåäóåò îòìåòèòü ñóùåñòâîâàíèå ïðîöåññà äåãèäðàòàöèè,
êîãäà âîäû íå õâàòàåò äëÿ ïîëíîé ãèäðàòàöèè. Âîäà íà÷èíàåò ïåðå-
ðàñïðåäåëÿòüñÿ ìåæäó ãèäðàòèðîâàííûìè èîíàìè òàêèì îáðàçîì,
÷òîáû áûëî ýíåðãåòè÷åñêè «âûãîäíåå». Ýòî âëå÷åò çà ñîáîé óñèëå-

                                    — 54 —

Страницы