Тема 9. Электролитическая диссоциация

= iΔtкип. теор
Электролитическая диссоциация – распад молекул на ионы под

действием растворителя.
Электролит – вещество, раствор которого проводит электрический ток
i – изотонический коэффициент показывает во сколько раз увеличилось количество частиц в растворе вследствие диссоциации

на ионы






Константа диссоциации Кд – константа равновесия процесса диссоциации
число молекул,

распавшихся на ионы

общее число молекул

концентрации степень диссоциации увеличивается.
Для слабых электролитов:
C – исходная концентрация кислоты,

α – степень диссоциации
CH3COOH ⇄ CH3COO- + H+
С-αС αС αС - равновесные концентрации

;

- закон разбавления Освальда

концентрация, в соответствии с которой ион ведет себя в растворе.


a

– активность ионов в растворе
f – коэффициент активности (f≤1)
CM – молярная концентрация раствора



I – ионная сила раствора
Ci – концентрация i-го иона в растворе
Zi – заряд i-го иона в растворе

H2O

а=fCM

с повышением температуры степень диссоциации возрастает

3. Влияние природы растворителя на

процесс диссоциации
Чем выше дипольный момент у молекул растворителя, тем легче идет в нем процесс диссоциации растворенного вещества.

связи, тем легче вещество диссоциирует по этой связи.
По Аррениусу природа

химического вещества определяется характером его диссоциации.
Кислоты по Аррениусу – это водородсодержащие соединения, дающие в водном растворе ионы водорода (гидроксония)
Силу кислоты можно определить по константе кислотности Ка:
HAn ⇄ H+ +An-

Чем выше Ka, тем сильнее кислота

с близкими радиусами - от величины электроотрица-тельности кислотообразующего элемента.
С

увеличением радиуса иона длина связи H-An увеличивается, и энергия связи уменьшается → сила кислоты возрастает. Поэтому в пределах одной подгруппы с увеличением заряда ядра атома кислотообразующего элемента сила кислоты увеличивается: HI – сильная кислота, HF – средняя.
В пределах одного периода с увеличением заряда ядра атома кислотообразующего элемента увеличивается электроотрицательность атома кислотообразующего элемента. Разность электроотрицательностей между атомами кислотообразующего элемента и водорода увеличивается, возрастает полярность связи, а с ней – и сила кислоты: H2S – слабая кислота, HCl – сильная.

от природы кислотообразующего элемента и от величин m и n.
Ввиду

большой электроотрицательности атома кислорода, он оттягивает электроны от связей О-Н и способность диссоциации кислоты по этой связи возрастает. Поэтому с увеличением числа атомов кислорода, не связанных с атомами водорода (m), и с уменьшением числа групп ОН- (n) сила кислоты возрастает.
Сила кислоты увеличивается по мере увеличения степени окисления кислотообразующего элемента.

растворе ионы гидроксила
Силу основания можно определить по константе основности Кв:

KtOH ⇄ Kt+ +OH-


Чем выше Kb, тем сильнее основание
К сильным электролитам относятся все основания щелочных металлов
С увеличением радиуса иона длина связи Kt-O увеличивается, и энергия связи уменьшается → сила основания возрастает. Поэтому в пределах одной подгруппы с увеличением заряда ядра атома металла сила его основания увеличивается: Ra(OH)2 – сильное основание, Mg(OH)2 – среднее.
В пределах одного периода с увеличением заряда ядра атома металла увеличивается его электроотрицатель-ность. Разность электроотрицательностей между атомами металла и кислорода уменьшается, уменьшается и полярность связи, а с ней – и сила основания: NaOH – сильное основание, Mg(OH)2 – среднее, Al(OH)3 - слабое.

стремящееся отдать протоны (донор протонов), а основание – это вещество,

стремящееся присоединить протоны (акцептор протонов)







HCl ⇄ Cl- + H+ HCN ⇄ CN- + H+
HCl и HCN – кислоты
Сl- и CN- - сопряженные им основания

пары электронов, имеющий подходящую свободную орбиталь, а основание – это

донор электронов, имеющий неподеленную пару электронов






H+ - кислота
NH3 - основание

+H+→

диссоциации из одной молекулы кислоты называется ее основностью. HCl –

одноосновная кислота, H2SO4 - двухосновная H3PO4 – трехосновная.
Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато, причем константа диссоциации по каждой последующей ступени примерно в 105 раз меньше, чем по предыдущей.

есть в
растворе практически отсутствует ион РО4-
Способностью многоосновных кислот

диссоциировать ступенчато
объясняется их склонность к образованию кислых солей (NaHCO3)

основания называется его кислотностью. NaOH – однокислотное основание, Mg(OH)2 -

двухкислотное Fe(OH)3 – трехкислотное.
Многокислотные основания диссоциируют ступенчато, причем константа диссоциации по каждой последующей ступени примерно в 105 раз меньше, чем по предыдущей.
I ступень: Mg(OH)2 ⇄ Mg(OH)++OH-
II ступень: Mg(OH)+ ⇄ Mg++OH-
Способностью оснований многозарядных ионов к ступенчатой диссоциации объясняется их склонность к образованию основных солей (CuOH)2CO3

+3SO42-

Кислые и основные соли диссоциируют ступенчато, легко – по 1-ой

ступени и очень незначительно – по последующим:
I ступень: NaHCO3 ⇄ Na+ + HCO3-
II ступень: HCO3- ⇄ H++CO32-
I ступень: (CuOH)2CO3 ⇄ 2CuOH- + CO32-
II ступень: CuOH+ ⇄ Cu2+ + OH-

1 л m=10000 г, M=18г/моль






Kw =Const =10-14 при

25оС

(рН) – это десятичный логарифм концентрации водородный ионов, взятый с

обратным знаком.

рН = -lg [H+]

в присутствии ионов Н+ и/или ОН-: индивидуальных
При помощи рН-метра
или универсальных