кабінет хімії: Дисоціація електролітів. Ступінь дисоціації.

Дисоціація електролітів. Ступінь дисоціації.

Дисоціація кислот. При розгляді рівнянь електролітичної дисоціації різних кислот

HCl > H⁺ + Cl^-

HNO₃ > H⁺ + NO₃^-

H₂SO₄ > 2H⁺ + SO₄^2-

видно, що в розчинах кислот обов'язково присутні іони гідрогена, наявністю яких можна пояснити ряд характерних для кислот властивостей: їх розбавлені розчини мають кислий смак; при взаємодії з основами вони утворюють солі.

З погляду теорії електролітичної дисоціації, кислотами називають електроліти, які утворюють у водних розчинах позитивно заряджені іони гидрогена і не дають ніяких інших позитивних іонів.

NaHSO₄ > Na⁺ + H⁺ + SO₄^2-

Кисла сіль зберігає в якійсь мірі властивості кислоти, оскільки окрім іонів металу в розчині присутні іони гідрогена.

Дисоціація основ. При розгляді рівнянь електролітичної дисоціації розчинних у воді основ

NaOH > Na⁺ + OH^-

KOH > K⁺ + OH^-

Ca(OH) ₂> Ca²⁺ + 2OH^-

видно, що в розчині присутні негативно заряджені гідроксид-іони, які зумовлюють спільні для основ властивості. Вони взаємодіють з кислотами, утворюють солі.

Як і кислотам, основам можна дати визначення, виходячи з характеру електролітичної дисоціації.

Основами називаються електроліти, які у водних розчинах утворюють негативно заряджені гідроксид-іони і не дають ніяких інших негативних іонів.

У тому випадку, коли в розчині речовини, окрім негативно заряджених гідроксид-іонів присутні і негативно заряджені іони кислотного залишку, електролітичній дисоціації піддається не основа, а основна сіль.

Дисоціація солей. Нормальні солі (середні) при розчиненні у воді утворюють позитивно заряджені іони металу і негативно заряджені іони кислотного залишку

NaCl > Na⁺ + Cl^-

Al(NO₃)₃ > Al³⁺+ 3NO₃^-

K₃PO₄ >3K⁺ + PO₄^3-

З погляду теорії електролітичної дисоціації середньою сіллю називається електроліт, який у водних розчинах утворює позитивно заряджені іони металу і негативно заряджені іони кислотного залишку.

Ступінь електролітичної дисоціації. Здатність електроліта дисоціювати на іоні кількісно оцінюється за допомогою ступеня дисоціації a.

Ступінь дисоціації a - це відношення числа моліів електроліту, який розпався на іони, до його загальної концентрації в розчині.

Якщо позначити число молів продисоційованого електроліту через С_дис(моль/л), а загальну концентрацію – С_заг(моль/л), то ступінь електролітичної дисоціації a дорівнює:

a = С_дис/С_заг.

З цього виразу видно, що a може змінюватися від нуля до одиниці, тобто 0£a£.Ступінь дисоціації виражають і у відсотках. Для цього відповідне значення в частках від одиниці необхідно помножити на 100.

За величиною ступеня дисоціації 0,01 - 0,1 н. розчинів всі електроліти діляться на сильні і слабкі.

До сильних електролітів відносяться речовини, які в розчинах дисоціюють практично повністю. Це – більшість солей ( у таблиці розчинності – р – розчинні); кислоти: H₂SO₄, HNO₃, HClO₄, HSCN, HMnO₄, H₂MnO₄, H₂Cr₂O₇, H₂CrO₄,, HCl, HBr, HI; гідроксиди лужних і лужно-земельних металів. Ступінь дисоціації сильних електролітів практично не залежить від концентрації розчину, а відхилення значення a від 1 або 100% пояснюється для них утворенням так званих асоціатів.

Слабкі електроліти в розчинах дисоціюють частково. До них належать більшість органічних кислот і основ, неорганічні кислоти H₂CO₃, H₂S, H₂SiO₃, H₃AsO₃, HCN, HF, HClO, HNO₂ і NH₄OH.

Характерною особливістю слабких електролітів є встановлення в розчині динамічної рівноваги між іонами і молекулами розчиненої речовини:

СH₃COOH > CH₃COO^- + H⁺.

Із зменшенням концентрації розчину рівновага зміщується праворуч, тобто дисоціація кислоти посилюється і таким чином збільшується ступінь електролітичної дисоціації.

Величина ступеня дисоціації електроліту окрім хімічної природи речовини і концентрації розчину залежить і від природи розчинника. Так, розчин HCl у воді є сильним електролітом, а бензоловий розчин HCl практично не проводить електричний струм.

Ступінь електролітичної дисоціації визначають експериментально за величиною ізотонічного коефіцієнта або вимірюванням електропроводності розчинів різних концентрацій.

Позначивши через С загальну концентрацію електроліту (моль/л), a - ступінь його дисоціації, а n – число іонів, на яке дисоціює молекула електроліту, одержимо: