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)

Растворы электролитов и неэлектролитов




Электролитами называют вещества, водные растворы которых обладают способностью проводить электрический ток.

В качестве примера рассмотрим хлорид натрия; при его растворении в воде образуются ионы Na+ и Сl-, которые могут свободно перемещаться в растворе. В литре одномолярного раствора NaCl (1.0M NaCl) в действительности содержится 1.0 моль ионов Na+ и 1.0 моль ионов Сl-. В растворе NaCl полностью ионизируется. Соединения, способные полностью ионизироваться при растворении, называются сильными электролитами. Растворенные в воде глюкоза (С6Н12О6) или этанол (С2Н5ОН) не распадаются на ионы, а сохраняют в растворе свое молекулярное строение. Такие соединения называют неэлектролитами. Некоторые вещества, содержащие сильнополярные связи, но все же не относящиеся к числу ионных веществ, при растворении в воде подвергаются неполной ионизации. Например, при растворении в воде HgCl2 устанавливается равновесие вида:

HgCl2 (водн.)Û HgCl+( водн.)+ Сl- (водн.)

В виде ионов в растворе существует лишь небольшая часть HgCl2. Это соединение - пример слабого электролита.

Процесс распада электролита на положительно и отрицательно заряженные ионы (катионы и анионы) называется электролитической диссоциацией.

Степенью диссоциации a электролита называется доля его молекул, подвергшихся диссоциации, т.е. отношение числа молекул, распавшихся в данном растворе на ионы, к общему числу молекул электролита в растворе.

В случае электролита АВ, диссоциирующего на ионы А+ и В-, константы и степень диссоциации связаны соотношением (закон разведения Оствальда):

К= (4.1)

где См - молярная концентрация электролита, .

Если степень диссоциации значительно меньше единицы, то можно принять (1- a)@1. Тогда выражение (4.1) упрощается:

К=a2´См, (4.2)

откуда

a= (4.3)

Если в растворе электролита АВ степень его диссоциации равна a, то концентрации ионов А+ и В- в растворе одинаковы и составляют:

+]=[B-]=a´Cм

[A+]=[B-]=Cм´ = .

Диссоциация электролита приводит к тому, что общее число частиц растворенного вещества (молекул и ионов) в растворе возрастает по сравнению с раствором неэлектролита той же молярной концентрации. Поэтому коллигативные свойства раствора, такие как понижение давления паров, повышение температуры кипения, понижение температуры затвердевания и осмотическое давление, проявляются в растворах электролитов в большей степени, чем в равных по концентрации растворах неэлектролитов. Если в результате диссоциации общее число частиц в растворе электролита возросло в i раз по сравнению с числом его молекул, то это должно быть учтено при расчете коллигативных свойств. В этом случае формулы (3.1.1), (3.2.1), (3.3.1), (3.4.1) приобретут следующий вид:

р(А)=i´Х(А)´ро(А), (4.4)

где i - изотонический коэффициент.

кип=i´Ккип´Сg (4.5)

DTзатв=i´Kзатв´Сg (4.6)

pосм=i´См´R´T (4.7)

Изотонический коэффициент i связан со степенью диссоциации электролита a соотношением:

i=1+a´(k-1), (4.8)

где k - число ионов, на которые распадается при диссоциации молекула электролита, (для NaCl k =2, для K2SO4 k =3).

Не следует путать растворимость вещества с его принадлежностью к сильным или слабым электролитам. Например, хлорид серебра (AgCl) имеет очень низкую растворимость в воде, поэтому даже после длительного встряхивания смеси AgCl с водой большая часть соли все же останется нерастворившейся. Однако вся растворившаяся соль находится в растворе в виде ионов Ag+ и Cl-, поэтому AgCl относят к числу сильных электролитов.

Кислоты и основания обычно различают по степени их ионизации в растворе. Кислоты и основания, не полностью ионизированные в растворе, называют соответственно слабыми кислотами и слабыми основаниями. Термины “слабая кислота” или “слабое основание” вовсе не характеризуют реакционную способность кислоты или основания. Плавиковая кислота (HF) - слабый электролит, поэтому ее называют слабой кислотой. В 0.1М растворе HF ионизировано всего 8 % молекул этого вещества. Однако HF - это кислота с очень высокой реакционной способностью, агрессивно взаимодействующая со многими веществами, включая стекло.

Решая вопрос о том, к сильным или слабым электролитам относится то или иное вещество, полезно руководствоваться следующими закономерностями:

1. Кислоты. К числу наиболее распространенных сильных кислот относятся HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4 и HClO4. Почти все остальные кислоты принадлежат к числу слабых электролитов.

2. Основания. К числу наиболее распространенных сильных оснований относятся гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов (кроме Ве). NH3 представляет собой слабый электролит.

3. Соли. Большинство распространенных солей, т.е. ионных соединений, - сильные электролиты. Исключения составляют соли главным образом тяжелых металлов, как, например, HgCl2.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-04-30; Просмотров: 866; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


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



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.