- •1 Растворы
- •2. Способы выражения концентрации растворов
- •2.1 Массовая доля (с%)
- •2.2 Молярная концентрация (См)
- •2.3 Моляльная концентрация (Cm)
- •2.4 Молярная концентрация эквивалента (сn)
- •2.5 Мольная доля (с)
- •2.6 Закон эквивалентов в объемном анализе
- •3. Свойства идеальных растворов
- •3.1 Осмос. Закон Вант - Гоффа
- •3.2 Законы Рауля
- •Криоскопические и эбуллиоскопические константы
- •4 Растворы электролитов
- •4.1 Степень диссоциации
- •Сильные кислоты Сильные основания Примеры растворимых солей
- •4.2 Диссоциация кислот
- •4.3 Диссоциация оснований
- •4.4 Диссоциация солей
- •4.5 Константа диссоциации
- •4.6 Закон разбавления Оствальда
- •Константы диссоциации слабых электролитов при 25 0с
- •4.6 Применение законов идеальных растворов к разбавленным растворам электролитов
- •4.7 Направление реакций обмена в растворах электролитов
- •Пример 2 Составьте сокращенные ионно- молекулярные уравнения реакций обмена к следующим молекулярным уравнениям:
- •4.8 Растворимость. Произведение растворимости
- •4.9 Ионное произведение воды. Водородный показатель (рН)
- •Шкала рН
- •5 Гидролиз солей
- •5.1 Степень гидролиза. Константа гидролиза
- •6 Комплексные соединения
- •6.1 Номенклатура комплексных соединений
- •6.2 Константа нестойкости комплексных соединений
- •Константы нестойкости комплексных ионов
- •7 Основы электрохимии
- •7.1 Гальванический элемент (гэ)
- •7.2 Направление окислительно-восстановительных реакций
- •Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы
- •8 Дисперсные системы
- •8.1 Классификация дисперсных систем по размеру частиц
- •Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию
- •Классификацияжидких дисперсных систем по устойчивости
- •8.4 Методы получения дисперсных систем
- •8.5 Удельная и суммарная поверхностьраздела фаз
- •8.6 Адсорбция
- •8.6 Строение коллоидной частицы (золя)
4.6 Закон разбавления Оствальда
Степень диссоциации (αдис) и константа диссоциации (Кдис) слабого электролита количественно связаны между собой. Выведем уравнение этой связи на примере слабой одноосновной кислоты типа НАn.
Из уравнения НАn Н+ + Аn- видно, что из одной молекулы кислоты в растворе в результате диссоциации появляется один катион (Н+) и один анион (Аn-). Зная, какая часть электролита в растворе продиссоциировала, можно рассчитать концентрацию ионов в растворе. Пусть концентрация кислоты в растворе равна См (моль/ л), степень диссоциации кислоты в этом растворе - αдис, тогда:
Концентрация кислоты, которая продиссоциировала - См дис(НАn) = дис См (НАn)
Концентрация ионов в растворе - См (Н+) = См дис(НАn) = См (моль/л),
См (Аn-) = См дис(НАn) = дис См дис (моль/л).
Часть концентрация кислоты, которая не продиссоциировала и находится в растворе в молекулярной форме:
См(мол) = См (НАn) - См дис(НАn) = См (НАn) - дис См (НАn) = (1-дис) См.
Тогда запишем выражение для Крав с учетом сделанных вычислений:
Клис = Cм(Н+)*См(An-) = (дис См) *( дис См) = (дис)2 (См )2 = (дис)2 См
См (мол) (1-дис) См (1-дис) См (1-дис)
Для слабых электролитов дис << 1, поэтому уравнение для Кдис можно упростить:
Клис = дис2 См
Это выражение носит название закона разбавления Оствальда и определяет зависимость дис от концентрации слабого электролита в растворе: дис = (Клис / См(HAn))1/2.
Из уравнения видно, при уменьшении концентрации слабого электролита в растворе, степень диссоциации его увеличивается. Для многоосновных кислот по закону разбавления Оствальда степень диссоциации рассчитывается для каждой ступени отдельно.
Пример 1.Рассчитайте концентрацию ионов водорода в 0.01 М растворе сернистой кислоты.
Решение. Напишем уравнение диссоциации кислоты по ступеням и выпишем Кдис из справочника
H2SO3 H+ + HSO3- Кдис1 = 10-2 HSO3- H+ + SO32- Кдис2 = 10-8
Рассчитаем по закону Оствальда степень диссоциации по первой ступ ени дис1 и по второй - дис2
дис1 = (10-2 / 0,01) ½ = 1 (100%); дис2 = (10-8 / 0,01) ½ = 0,001 (0,1%).
Результаты расчета показали, что концентрация ионов водорода в растворе по первой ступени диссоциации в 1000 раз больше, чем по второй. Очевидно, что концентрацией ионов водорода по второй ступени диссоциации можно пренебречь.
Пример 2 Рассчитайте кажущуюся степень диссоциации хлорида алюминия в 0,4 М растворе этой соли, если концентрация иона хлора равна 0,99 моль/л.
Решение. Напишем уравнение диссоциации соли AICI3 AI3+ + 3CI-. Из уравнения видно, что при диссоциации одной молекулы соли в растворе появляется один катион AI3+ и три аниона хлора CI-. Очевидно, что
[CI-] = дис 3 *CM , а [AI3+] = дис CM.
Используя условия задачи, находим
дис = [CI-] / 3 CM = 0,99 / 3 0,4 = 0,825 (82,5 %).