Кислотно-основные равновесия в растворах сильных электролитов

Степень электролитической ионизации (a) равна отношению количества электролита, распавшегося на ионы, к общему количеству растворенного электролита.

По значению a все электролиты принято делить на сильные (a > 0,7), слабые (a < 0,1).

Сильные электролиты диссоциируют практически необратимо, что приводит к увеличению концентрации ионов в растворе и возрастанию межионных взаимодействий. Снижение подвижности ионов уменьшает степень их участия в процессах, протекающих в растворе, создавая эффект уменьшения их концентрации. Количественно влияние межионного взаимодействия на поведение ионов в растворе сильного электролита характеризуется его активностью.

Активность иона (а) – эффективная концентрация иона, соответственно которой он участвует во взаимодействиях, протекающих в растворах сильных электролитов

а (Х) = g(Х)*с(Х), где

g(Х) – коэффициент активности иона.

В бесконечно разбавленных растворах g(Х)» 1, при увеличении концентрации величина g(Х) уменьшается.

Согласно уравнению Дебая-Хюккеля

lgg = –АZ², где

А – константа, зависящая от температуры;

m – ионная сила раствора – величина, характеризующая интенсивность электростатического поля всех ионов в растворе, равная полусумме произведений молярной концентрации каждого иона (с_i) на квадрат его заряда (z_i)

m =

Для разбавленных растворов можно принять А = 0,51, 1 + » 1,

тогда lgg(X) = –0,51z²

Пример: Определите активность ионов в 0,002М CrCl₃.

Решение: CrCl₃ ® Cr⁺³ + 3Cl^–

с(Cr⁺³) = с(CrCl₃) = 0,002 моль/л

с(Cl^–) = 3с(CrCl₃) = 0,006 моль/л

m = (с(Cr⁺³)*3² + с(Cl^–)*1²) = (0,002*9 + 0,006*1) = 0,012 моль/л

lgg(Cr⁺³) = –0,51*3²= –0,503

g(Cr⁺³) = 10^–0,503 = 0,31; а (Cr⁺³) = g*с = 0,31*0,002 = 6,2*10^–4 моль/л

lgg(Cl^–) = –0,51*1²= –0,056

g(Cl^–) = 10^–0,056 = 0,88; а (Cl^–) = g*с = 0,88*0,006 = 5,28*10^–3 моль/л

Для разбавленных растворов (m < 0,02) коэффициенты активности можно находить по справочнику, так как согласно правилу ионной силы ионы с одинаковым зарядом независимо от их природы в разбавленных растворах с одинаковой ионной силой имеют равные коэффициенты активности.

Дата добавления: 2014-10-31