Закон разбавления Оствальда

Ü При разбавлении раствора слабого электролита степень диссоциации увеличивается

CH₃COOH D CH₃COO^- + H⁺

C(1 – a) C × a C × a

C² × a² C × a²

К_Д = ------------- = -----------

C(1 – a) 1 – a

Для слабых электролитов (1 – a)» 1;

К

К_Д = C × a²; a = Ö-------

С

Ü Зависимость степени диссоциации от разведения

Ü a = 1 при бесконечном разведении

 

Теория сильных электролитов

Ü В водных растворах электролитов концентрация ионов велика

Ü Расстояние между отдельными ионами невелико; между ними существуют силы межионного взаимодействия (притяжения или отталкивания)

Ü Каждый ион в растворе сильного электролита будет окружен ионной сферой с противоположным знаком заряда. Ионная сфера затрудняет движение иона

Ü Диссоциация многих сильных электролитов не только полная, но и необратимая

Релаксационный эффект

Ионная сфера и гидратная оболочка тормозят движение иона

Электролит проявляет меньшую степень диссоциации, чем это соответствует химическим расчетам – кажущаяся степень диссоциации

Активность иона а

Ü Та эффективная условная концентрация иона, соответственно которой он действует при химических реакциях

а = f ×С

а – активность электролита

С – аналитическая концентрация

f – коэффициент активности

Ü При очень больших концентрациях растворов некоторых электролитов f может быть больше 1, а > С. Это объясняется нехваткой молекул растворителя для гидратации ионов и резким увеличением подвижности ионов

Ü При очень большом (бесконечном) разведении f = 1, а = С (силы взаимодействия между ионами = 0). У сильных электролитов это возможно при С < 0,0001 моль/л

Ионная сила раствора I

Ü Величина, измеряемая полусуммой произведений концентраций каждого иона на квадрат его заряда

I = ½(С₁ × z₁² + C₂ × z₂² + …)

0,01 М CaCl₂

I = ½(0,01 × 2² + 0,01 × 1²) = 0,03

Для разбавленных растворов, ионная сила которых не превышает 0,01, коэффициент активности конкретного иона связан с ионной силой раствора:

f = -0,5 z²ÖI

Закон Дебая-Хюккеля

Ü В разбавленных растворах сильных электролитов с одинаковой ионной силой коэффициенты активности катионов и анионов одинаковой зарядности равны, независимо от их химической природы

Два уравнения из предыдущего слайда являются математическим выражением этого закона

Ü Активность ионов является эффективной концентрацией, проявляющей себя при химических реакциях

Ü Если пользоваться активность вместо концентрации, то закон действующих масс можно применить к сильным электролитам и к концентрированным растворам слабых электролитов