Сильные электролиты

Для сильных электролитов характерна полная диссоциация на ионы в растворе:

AB = A⁺+B^-.

В растворе образуются гидратированные ионы вещества. Между заряженными частицами существует электростатическое взаимодействие.

Активность иона:

a = f×c,

где a – активность иона,

c - молярная концентрация, моль/л

f - коэффициент активности, л/моль

Активность – это доля общего числа ионов, которая влияет на электрическую проводимость раствора, давление пара, температуру кристаллизации, кипения и другие свойства раствора. Активность зависит не только от концентрации одного иона, но и от концентрации других ионов, находящихся рядом. Чтобы учесть влияние других ионов, находящихся рядом, вводят понятие ионная сила растворов (m).

где Cm – моляльные концентрации ионов (это количество молей растворенного вещества в одном литре растворителя), Z – заряд иона.

Пример: Вычислить ионную силу 0,01М раствора Ca(NO₃)₂ , к 1л которого добавили 0,05моль NaCl.

Ca(NO₃)₂ ® Ca²⁺ + 2NO₃^-;

0,01 0,02

NaCl ® Na⁺ + Cl^-

0,05 0,05

[Ca²⁺] = 0,01; [NO^-₃] = 0,02; [Na⁺] = 0,05; [Cl^-] = 0,05

m = 1/2(0,01×2² + 0,02×1² +0,05×1² + 0,05×1²) = 0,08

При одной и той же ионной силе m коэффициент активности f зависит от заряда иона. Ионы с высоким зарядом обладают повышенной способностью к образованию ионных ассоциатов, поэтому их коэффициент активности снижается. В разбавленных растворах с одинаковой ионной силой коэффициенты активности ионов, обладающих одинаковыми зарядами, примерно одинаковы.

Пример: Вычислить ионную силу раствора и активность ионов меди в 0,025M растворе CuSO₄.

CuSO₄ = Cu²⁺ + SO₄^2-

m = 1/2×(0,025×2² + 0,025×2²) = 0,1

f = 0,33 – из таблицы

a(Cu²⁺)= a(SO₄^2-) = 0,33×0,025 = 8,25×10^-3

Для очень разбавленных растворов зависимость коэффициента активности от ионной силы раствора выражается уравнением Дебая-Гюккеля:

Дата добавления: 2014-01-06