Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Ступенчатая диссоциация




Многоосновные слабые кислоты и многокислотные основания диссоциируют ступенчато:

 

1 ст: H23 Н+ + HSО3- КД1 = 1,7×10-2

2 ст: HSО3- H+ + SО32- КД2 = 6,3×10-8 КД1 ˃˃ КД2

 

! В растворах преобладают ионы, образующиеся на I ступени диссоциации (все расчеты только по I ст диссоциации)

При разбавлении раствора, ↑Т и пр. можно достигнуть диссоциации и по другим ступеням

 

ПРИМЕР

Оцените степень диссоциации a по 1-й ступени в 0,005 М и 0,05 М растворах сернистой кислоты Н23.

Решение.

Н23 Н+ + НSО3-, КД1 = 1,7×10 -2 (1-я ступень)

! значение КД1 относительно велико (> 10-4) Þ

расчет a по строгой формуле Оствальда:

КД = a2с0/(1 - a).

·

 
 

Для 0,005 М раствора:

! Расчет по приближенной формуле (КД » a2с0) приводит к величине a > 1, что не имеет смысла.

· Для 0,05 М раствора

 
 

 
 

Значение a, рассчитанное по при­ближенной формуле (» 0,58) сильно отличается и неверно!

 

a - уменьшается с ↑ концентрации

 

 

СИЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ

Диссоциируют » полностью:

CaCl2 ® Ca2+ + 2Cl-

Al2(SO4)3 ® 2Al3+ + 3SО42-

· сионов

· между ионами – электростатическое взаимодействие

Þ каждый ион окружен противоположно заряженными ионами – ионная атмосфера

 

Модель ионной атмосферы

 

Þ

↓ подвижности ионов, кажущееся ↓ сионов по сравнению с аналитической

Характеристика состояния иона сильного электролита –

активность (а), [моль/л]-

сионов, в соответствии с которой они действуют в химической реакции

(мера реального поведения ионов)

с разбавлением раствора а → с

а =с

γ - коэффициент активности -

- степень отклонения поведения раствора сильного электролита от идеального раствора (безразмерная величина)

γ – учитывает все виды взаимодействий между ионами

γ < 1, а < с - растворы сильных электролитов (с < 0,1 моль/л)

γ = 1, а = с - растворы слабых электролитов и разбавленные растворы сильных электролитов (с < 10 -4 моль/л)

γ – определяется ионной раствора ( I )

I = 0,5×å(сi ××z2i)

ci – концентрация i -иона

zi - заряд i -иона

I – характеризует интенсивность электрического поля ионов в растворе

 

Коэффициенты активности отдельных ионов gi определяют:

1) по формулам:

 

если I £ 0,01

 

 

если 0,1 ≥ I > 0,01

 

если 1 > I > 0,1

 

g зависят от концентрации и заряда ионов



и мало зависят от природы растворенных веществ.

 

 

2) по правилу ионной силы (приближенно):

 

ионы с одинаковой абсолютной величиной заряда в разбавленных растворах сильных электролитов с одинаковой ионной силой имеют равные коэффициенты активности

 

γ для некоторой величины I рассчитывают по таблице методом интерполяции, допуская линейную зависимость γ от I в данном интервале

С ↑ ионной силы активность ионов ↓

 

 

ПРИМЕР.

Рассчитайте активность ионов в 0,01 М растворе СаСl2.

СаCl2 ® Ca2+ + 2Cl-

С, моль/л: 0,01 0,012×0,01

 

 
 

 


 

= 0,87×0,02 = 1,74×10-2 (моль/л)

 

 

 

 
 

 


ИОННОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЕ ВОДЫ

 

Самоионизация воды:

Н2О + Н2О Н3О+ + ОН-

упрощенно:

Н2О Н+ + ОН-

 

DH0 298 дисс = 55,9 кДж

DS0298 дисс = - 80,48 Дж/К

 

аН2О = const ≈ 55,5моль/л

 

ионное произведение Н2О:

 

(*)

 

K298W = 1,86×10 -16 × 55,5 = 10 -14

K398W = 6,2 ×10 -13

! DH0дисс Н2О > 0 Þ К W растет с ↑T.

DG0дисс = DН0дисс –ТDS0дисс = - RTlnKW

lnKW = – 55900/8,31×298 – 80,48/8,31×298 Þ K298W = 10 -14

 

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ СРЕДЫ

 

При Т = 298 К:

ионы Н+ - носители кислотных свойств

ионы ОН - - носители основных свойств.

 

Прологарифмируем (*)

 

lgK W = lgaH+ + lgaOH- = -14

 

обозначают:

- lgaH+ = рН - водородный показатель среды

- lgaOH-= рОН - гидроксильный показатель среды

 

Среда СН+, моль/л СОН-, моль/л рН
нейтральная 10-7 10-7
кислая >10-7 <10-7 <7
щелочная <10-7 >10-7 >7

логарифмическая форма ионного произведения Н2О:

 

 





Дата добавления: 2014-10-31; Просмотров: 390; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:





studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.196.72.162
Генерация страницы за: 0.011 сек.