Константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда

Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации.

Аррениус объяснил, что лишь часть электролита диссоциирует в растворе на ионы, и ввел понятие степени диссоциации. Степенью диссоциации электролита называется отношение числа его молекул, распавшихся в данном растворе на ионы, к общему числу его молекул в растворе.

Позже было установлено, что электролиты можно разделить на две группы: сильные и слабые электролиты. Сильные электролиты в водных растворах диссоциированы практически нацело. Понятие степени диссоциации к ним по существу неприменимо, а отклонение изотонического коэффициента I от целочисленных значений объясняется другими причинами. Слабые электролиты в водных растворах диссоциируют только частично, и в растворе устанавливается динамическое равновесие между недиссоцииро-ванными молекулами и нонами.

К сильным электролитам принадлежат почти все соли; из важнейших кислот и оснований к ним относятся HN03, H2S04, НСЮ4, НС1, НВг, HI, КОН, NaOH, Ва(ОН)2 и Са(ОН)2.

К слабым электролитам относится большинство органических кислот, а из важнейших неорганических соединений к ним принадлежат Н2СОз, H2S, HCN, H2Si03 и NH4OM.

Степень диссоциации принято обозначать греческой буквой а и выражать либо в долях единицы, либо в процентах.

Константа диссоциации представляет собой константу равновесия процесса диссоциации:

где [A+], [B-], [AB] – равновесные концентрации катионов, анионов и недиссоциированных молекул электролита соответственно. Константа диссоциации зависит от природы растворителя, электролита и внешних условий – температуры и давления.

Степень диссоциации и константа диссоциации связаны между собой. Если исходная концентрация электролита С, а степень диссоциации , то концентрации катионов и анионов в состоянии равновесия , равновесная концентрация недиссоциированных молекул электролита , тогда

Если электролит слабый, т. е. <<1, то и , следовательно

Это соотношение носит название закона разведения Оствальда. Если выразить из него степень диссоциации

то видно, что с уменьшением концентрации раствора (разбавление раствора) степень диссоциации электролита возрастает.

Многоосновные кислоты и многокислотные основания в водных растворах диссоциируют ступенчато, т.е. вначале от молекулы отщепляется один из ионов, затем другой и т.д. Каждая такая ступень характеризуется своей константой – ступенчатой константой диссоциации (для комплексных соединений – константой нестойкости).

Например, серная кислота H₂SO₄ – сильная двухосновная кислота, диссоциирует в две ступени.

I ступень: H₂SO₄ ↔ H⁺ + HSO₄¯

II ступень: HSO₄¯ ↔ H⁺ + SO₄^2–

Дата добавления: 2015-04-24