74. Электролиты

В электролитах растворенное вещество диссоциирует на положительные и отрицательные ионы. В случае водного раствора поваренной соли молекулы NaCl диссоциируют на ионы Na⁺ и Cl^–. Одновременно происходит обратный процесс – воссоединение ионов в нейтральные молекулы. Степень диссоциации вводится как доля диссоциированных молекул

α = n / N, (74.1)

где N – полное число молекул растворенного вещества, n – число диссоциированных молекул этого вещества. Если N₀ – число молекул растворителя, то в случае слабого раствора концентрация растворенного вещества приближенно равна

c ≈ N / N₀

и концентрации положительных и отрицательных ионов и недиссоциированных молекул равны соответственно

c₁ = c₂ = n / N₀,  c₃ = (N – n) / N₀,

или

c₁ = c₂ = α ∙ c,  c₃ = (1 – α) ∙ c.

Диссоциация является частным случаем химической реакции. По закону действующих масс при равновесии

c₁ ∙ c₂ / c₃ = K,

где K – константа диссоциации. Из этого соотношения следует, что

α ² ∙ c / (1 – α) = K. (74.2)

Уравнение (74.2) представляет собой закон разведения Оствальда. Этот закон показывает, что с уменьшением концентрации раствора c (т. е. с увеличением разведения его) степень диссоциации возрастает. В очень слабых растворах, когда c → 0, степень диссоциации α → 1, т. е. почти все молекулы растворенного вещества диссоциированы. С физической точки зрения это очевидно: ионы противоположных знаков практически не сталкиваются друг с другом.

153