Смещение равновесия в растворах электролитов

В растворах электролитов в отличие от неэлектролитов имеются положительно и отрицательно заряженные ионы. Подавляющее большинство химических реакций в растворах принадлежит к быстрым реакциям. В то же время для протекания любой химической реакции необходимо столкновение реагирующих частиц, т.е. сближение их до расстояния, на котором возможны электронные переходы. А так как скорость движения ионов в растворе значительно превышает скорость движения молекул, то именно ионы определяют реакционную способность растворов не только сильных, но и слабых электролитов.

Таким образом, химические свойства раствора электролита складываются из свойств образующих его ионов. Группа электролитов, содержащая один и тот же вид ионов, обладает сходными химическими свойствами. Так, все растворы, содержащие ионы Сl, при добавлении к ним раствора AgNO₃ дают белый осадок AgCl. Подобные качественные реакции на данный вид ионов используются для определения состава растворов.

Многие факторы могут приводить к смещению равновесия в растворах электролитов. При этом в приложении к обратимым процессам в рас­творах изменение давления дает незначительный эффект из-за малой сжимаемости жидкостей. Изменение температуры раствора позволяет повышать или понижать растворимость вещества, а также вызывает некоторое изменение степени диссоциации слабого электролита. Однако основным фактором, позволяющим смещать положение равновесия в растворах электролитов, слу­жит изменение концентрации ионов в растворе.

Реакции, протекающие в растворе без изменения степени окисления элементов, идут в сторону образования малорастворимых веществ или слабых электролитов. Это правило легко объяснимо, так как в результате протекания таких процессов один или несколько видов ионов выводятся из сферы реакции, что в соответствии с принципом Ле Шателье должно привести к ее более полному протеканию. Малорастворимые вещества могут выводится из раствора или в виде осадка, или в виде газа.

Например, при добавлении щелочи в раствор хлорида магния образуется осадок Мg(ОН)₂ (ПР Мg(ОН)₂) = 5,5 ∙ 10^-12):

Мg²⁺ + 2Сl^- + 2К⁺ + 2ОН^- ↔ Мg(ОН)₂↓ + 2К⁺ + 2Сl^-

Равновесие сдвигается вправо из-за образования осадка Мg(ОН)₂. Сократив одинаковые ионы в левой и правой частях уравнения реакции, получим

Мg²⁺ + 2ОН^- → Мg(ОН)₂↓

Примером реакции, протекающей в сторону образования газа, может быть

2Nа⁺ + СО₃^2- + 2Н+ + 2 Сl^- ↔ 2Nа⁺+ 2Сl^- + Н₂СО₃

Н₂СО₃ ↔ Н₂О + СО₂↑.

Ионной реакцией, протекающей, в сторону образования малодиссоциированного электролита является реакция нейтрализации:

2К⁺ + 2ОН^- + 2Н⁺ + SО₄^2- ↔ 2К⁺ + SО₄^2- + 2Н₂О.

В результате образуется вода, которая является слабым электролитом.

Дата добавления: 2013-12-12