Растворы электролитов. литической диссоциации (протолиза) уксусной кислоты, протекающей под действием молекул воды

литической диссоциации (протолиза) уксусной кислоты, протекающей под действием молекул воды:

СН₃СООН + Н₂О <=> Н₃О⁺ + СН₃СОО" константа равновесия имеет вид

К_к = ^^—.

[СН₃СООН]

В числителе дроби стоят равновесные концентрации ионов - продуктов диссоциации, а в знаменателе - равновесная концентрация недиссоцииро-ванных молекул.

Константа протолитического равновесия, определяющая полноту про­текания протолиза слабой кислоты при данной температуре, называется константой кислотности К_к.

Аналогично для протолиза слабого основания

NH₃ • НОН <=> NH ₄ + ОН

существует константа основности К_о, определяющая полноту протекания протолиза слабого основания при данной температуре:

[NHlirOH"]

К_о = —.

[NH₃ • НОН]

Константы кислотности и основности зависят от природы электролита, растворителя, от температуры, но не зависят от концентрации раствора. Они характеризуют способность данной кислоты или данного основания распа­даться на ионы: чем больше значение константы, тем легче электролит диссоциирует.

Многоосновные кислоты, а также основания двух- и более валентных металлов диссоциируют ступенчато. В растворах этих веществ устанавлива­ются сложные равновесия, в которых участвуют ионы различного заряда. Например, диссоциация угольной кислоты происходит в две ступени:

Н₂СО₃ + Н₂О <=> Н₃О⁺ + НСО з (I ступень),

НСО з + Н₂О <=> Н₃О + СО з (П ступень).

Первая ступень протолиза характеризуется константой кислотности, обозначаемой К_кь

[Н₃0⁺][НС0₃"]

К_к1 =

[Н₂С0₃]

В Химия. Учеб. пособие

-95-

РАСТВОРЫ

Растворы электролитов

Вторая ступень протолиза - константой кислотности К_к:

К к2 [ н₃о ⁺][ соГ ]

[НСОз] Суммарному равновесию

Н₂СО₃ + 2Н₂О <=> 2Н₃О + СО ₃ отвечает суммарная константа кислотности К_к:

_к = [ Н₃0 ⁺]²[ С0₃ ² " ] [НСОз]

Величины К_к, К_кi и К_к связаны друг с другом соотношением

К_к = К_кi • Кк2.

При ступенчатой диссоциации веществ распад по последующей ступени всегда происходит в меньшей степени, чем по предыдущей (по второй мень­ше, чем по первой и т. д.) Иначе говоря, соблюдаются неравенства констант кислотности (К_к > Кк2 Ккз...) и констант основности (Ко! > К_о2 > Коз...)•

Это объясняется тем, что энергия, которую нужно затратить для отрыва иона, минимальна при его отрыве от нейтральной молекулы и становится больше при диссоциации по каждой следующей ступени.