Электропроводимость

Степень и константа диссоциации связаны законом разбавления Оствальда.

с – молярная концентрация, a - степень диссоциации электролита:

АВ «А⁺ + В^- К_дис = [А⁺][В^-]/[АВ]

ca = c_А = с_В с_АВ= с - ca = с(1 - a), К_дис = с²a²/ с(1 - a) = сa²/(1 - a), если a<1,

К_дис = a²с a = К_дис/с, 1/с = V (разбавление). a = К_дисV – степень диссоциации возрастает с разбавлением раствора.

Изотонический коэффициент – отношение общего числа частиц в растворе к числу молекул растворенного вещества, соответствующего аналитической концентрации: i = ån_i/N. Изотонический коэффициент зависит от степени диссоциации. Установим эту связь.

Общее число частиц в растворе складывается из числа ионов, на которое распадается каждая молекула n с учетом числа этих диссоциирующих молекул плюс число молекул, которое недиссоциирует: ån_i = nN_дис + N_нед, если a = 1. Для диссоциации: Н₂S «2H⁺ + S^2- n = 3. С учетом степени диссоциации, которая не равна 1.

N_дис = aNn, N_нед = N - aN = N(1 - a), ån_i = aNn + N(1 - a) = N(an + 1 - a)

i = an + 1 - a = a(n – 1) + 1, i – 1 = a(n – 1). Тогда a = i – 1/ n – 1.

Удельная электропроводимость – величина, обратная удельному сопротивлению:

Молярная электропроводимость l характеризует проводимость слоя раствора, находящегося между двумя параллельными пластинами, расположенными на расстоянии 1 м и такой площади, чтобы между ними находился 1 моль вещества: l = /с_м[См м²/моль].

Молярная электропроводимость зависит от концентрации раствора, а также от числа проводящих ионов и их подвижности. Молярная электропроводимость возрастает, стремясь при бесконечном разбавлении к некоторому значению l_о(см рис). Согласно теории Аррениуса, степень диссоциации связана с молярной электропроводимостью следующим соотношением: a = l_с/l_о.

Руководствуясь справочными данными количественных характеристик процесса диссоциации, можно разделить все распространенные кислоты, соли, основания, амфотерные гидроксиды на сильные и слабые:

Сильные (a>30%) Слабые (a<10%) соли, кислоты: серная, азотная, хло-, бро- фтороводородная, сероводородная, иодоводородная, хлорная, НМnО₄, щелочи. сернистая, уксусная борная,

кремниевые, фосфорные и

фосфористые кислоты, гидроксиды

магния и аммония, все основания,

кроме щелочей, амфотерные

гидроксиды, Н₂О

Дата добавления: 2014-01-03