Растворы сильных электролитов

В растворах сильных электролитов в результате их практически полной диссоциации создается высокая концентрация ионов.

Для учета взаимодействия между ионами в растворе сильного электролита введено понятие «активность». Активность – это эффективная концентрация ионов, в соответствии с которой ионы проявляют себя в химических реакциях. Концентрация и активность ионов а связаны соотношением

а = [ион] ×g, (26)

где g– коэффициент активности иона.

В сильно разбавленных растворах сильных электролитов g®1, и следовательно а = [ион].

Активность электролита (Kt) _х (Аn) _у можно оценить по формуле

а ₂ = , (27)

где а _± – средняя ионная активность электролита; g_± – средний ионный коэффициент активности; С _± – средняя ионная молярная или моляльная концентрации; n = (х + у) – сумма числа катионов х и числа анионов у, образующихся при диссоциации одной молекулы электролита.

Средняя ионная активность а _± и средний ионный коэффициент активности g_± связаны с активностями и коэффициентами активности катионов и анионов соотношениями

а _± = , (28)

g_± = . (29)

Среднюю ионную концентрацию электролита следует оценивать по формуле

С _± = , (30)

В разбавленных растворах электролитов средний ионный коэффициент активности можно вычислить по уравнению (предельный закон Дебая-Гюккеля)

lgg_± = – 0,5×½ × ½× , (31)

где , – заряды ионов; I – ионная сила раствора.

По уравнению Дебая-Гюккеля можно вычислять и коэффициенты активностей отдельных ионов, при этом формула (31) примет вид

lgg₊ = – 0,5×½ ½× , (31 а)

lgg_– = – 0,5×½ ½× , (31 б)

Ионной силой раствора I называют полусумму произведения молярных или моляльных концентраций каждого иона на квадрат его заряда

. (32)

Наличие взаимодействия между ионами в растворах сильных электролитов приводит к тому, что найденная экспериментально степень диссоциации сильного электролита оказывается несколько меньше 1. Ее называют кажущейся степенью диссоциации и рассчитывают по формуле

a = , (33)

где i – изотонический коэффициент Вант-Гоффа.

Изотонический коэффициент i показывает, во сколько раз экспериментально найденное свойство раствора электролита отличается от такого же свойства, вычисленного для раствора неэлектролита при той же концентрации:

i = ,

где «свойство раствора» – Р _осм, D Р, D Т _кип или D Т _зам.

Коллигативные свойства для разбавленных растворов электролитов следует оценивать с учетом изотонического коэффициента по формулам

= , (34)

D T _кип= T _кип – Т = i× К _Э × С_m, (35)

D T _зам = Т – T _зам = i× К _К × С_m, (36)

Р _осм = i× С ₂ × R × T, (37)

Дата добавления: 2015-07-13