Определение истинной степени диссоциации. Вычисление степени и константы диссоциации слабых электролитов

Степень диссоциации для слабых электролитов, выраженная через λ, рассчитывается по формуле:

где α – кажущаяся степень диссоциации;

λ – эквивалентная электропроводность при данном разбавлении;

λ⁰ – эквивалентная электропроводность при бесконечном разбавлении.

Однако правильнее сопоставлять λ при данном разбавлении с электропроводностью λ^/ неосуществимо на практике раствора с той же концентрацией, но полностью диссоциированного на ионы. Тогда истинную степень диссоциации() можно рассчитать по формуле:

где λ – эквивалентная электропроводность раствора электролита при заданной концентрации;

λ^/ - эквивалентная электропроводность неосуществившегося на практике раствора с той же концентрацией, но полностью продиссоциированного на ионы.

Сопоставляя эти две величины можно отметить что (т. к. при больше ионов и меньше их подвижность). Соответственно .

Для расчета используется уравнение Онзагера:

1) для разбавленных растворов сильных одно-одновалентных электролитов (при α = 1; полная диссоциация):

;

где С – концентрация раствора, моль/л.

2) для разбавленных растворов слабых электролитов :

При Т = 298 К, в разбавленных растворах , , тогда слагаемые А и В, в которых входят эти величины, тоже будут const. Уравнение Онзагера примет вид:

С учетом введенного понятия истинной степени диссоциации рассмотрим расчет α и K_д для слабых электролитов на примере бинарного слабого электролита CH₃COOH (водный разбавленный раствор с С = 0,002 моль/л).

Алгоритм расчета:

1) вычисляем α слабого электролита CH₃COOH (С = 0,002 моль/л):

где λ – определяется экспериментально для 0,002 М раствора CH₃COOH;

λ_∞ - определяется по закону Кольрауша (, где U_∞ и V_∞ - справочные величины).

Уточняем полученное значение α (кажущаяся степень диссоциации), рассчитывая истинную степень диссоциации :

где λ^{/ -} эквивалентная электропроводность неосуществившегося на практике раствора 0,002 М, CH₃COOH полностью продиссоциированного на ионы. Определяем по формуле Онзагера:

Затем повторяем расчет:

Степень диссоциации считается ионной, если ее величина после очередной подстановки совпадает с предыдущим значением. Как правило требуется для этого 3 – 4 подстановки.

2) Используя истинное значение α, находим К_С по закону разведения Оствальда:

3) Затем термодинамическую константу диссоциации:

а) если сильно разбавленный раствор электролита ():

б) если разбавленный раствор электролита

():

где γ_± - средний ионный коэффициент активности, который определяется по формуле Гюнтельберга

Дата добавления: 2014-01-06