Степень диссоциации. Сильные (активность, коэффициент активности, ионная сила) и слабые (константа диссоциации, закон разведения Оствальда) электролиты

Электролитическая диссоциация относится к обратимым процессам, поэтому в растворах электролитов наряду с распадом соединений на ионы имеет место и обратный процесс – их соединение.

HNO₂ ⇄ H⁺ + NO₂^–

Степень диссоциации (α) – это отношение числа продиссоциировавших (распавшихся) на ионы молекул (n) к общему числу растворенных молекул (N): a=n/N

Сильные электролиты при растворении в воде практически полностью диссоциируют на ионы независимо от их концентрации в растворе.

- растворимые соли;

- многие неорганические кислоты:, HCl, HBr, HI;

- основания, образованные щелочными металлами (LiOH, NaOH.) и щелочно-земельными металлами (Ca(OH)₂, Sr(OH)₂).

Активность:

где C ₊ и C _– – аналитические концентрации соответственно катиона и аниона, γ₊ и γ_– – их коэффициенты активности.

Определить активности каждого иона в отдельности невозможно, поэтому для одно-однозарядных электролитов пользуются средними геометрическими значений активностей и коэффициентов активностей:

Коэффициент активности по Дебаю–Хюккелю зависит по крайней мере от температуры, диэлектрической проницаемости растворителя (ε) и ионной силы (I);

Ионная сила в свою очередь равна

Здесь C – аналитическая концентрация, z – заряд катиона или аниона.

Слабые электролиты в водных растворах лишь частично (обратимо) диссоциируют на ионы.

- почти все органические кислоты и вода;- некоторые неорганические кислоты: H₂S, H₃PO₄, H₂CO₃.;- нерастворимые гидроксиды металлов: Mg(OH)₂, Fe(OH)₂,

Закон действующих масс вводит в качестве количественной характеристики любого химического равновесия константу химического равновесия. Так, для процесса диссоциации MA M⁺ + A⁻ константа равновесия − константа диссоциации K _д выражается как

Чем больше значение K _д, тем сильнее данный электролит. Закон разбавления Оствальда даёт возможность вычислять степень диссоциации электролита, если известна его К при той или иной концентрации, или же наоборот

Для растворов с очень малой степенью диссоциации

Это уравнение показывает связь между концентрацией слабого электролита и его степенью его диссоциации – степень диссоциации возрастает при разбавлении раствора.