Константи електролітичної дисоціації кислот та основ (при 25 0с)
Електроліти |
Кд |
Кислоти |
|
Нітритна HNO2 |
4,6 10–4 |
2-гідроксі пропанова СН3СН(ОН)СООН |
1,38 10–4 |
Фторидна НF |
3,53 10–4 |
Сульфітна Н2SO3 |
1,7 10–2 (І) 5 10–6(ІІ) |
Сульфідна H2S |
8,9 10–8 (І) 1,3 10–13(ІІ) |
Ціанідна HCN |
4,9 10–10 |
Карбонова Н2СО3 |
4,45 10–7 (І) 4,69 10–11 (ІІ) |
Етанова СН3СООН |
1,75 10–5 |
Ортофосфатна Н3РО4 |
7,52 10–3 (І) 6,31 10–8 (ІІ) 1,26 10–12 (ІІІ) |
Етандіова НООССООН |
6,5 10–2 (І) 6,1 10–5 (ІІ) |
Основи |
|
Амоніак (р) NH4ОН |
1,8 10–5 |
Цинк гідроксид Zn (ОН)2 |
1,5 10–9 |
Для електролітів, що дисоціюють ступінчасто, кожній стадії дисоціації відповідає своє значення константи дисоціації. Наприклад, для ортофосфатної кислоти Н3РО4 константи дисоціації на кожній стадії дисоціації мають наступні значення:
І
;
ІІ
;
ІІІ
Сумарна константа дисоціації для ортофосфатної кислоти Н3РО4 дорівнює добутку констант дисоціації кожного ступеню дисоціації і приймає значення:
Кзаг = К1 К2 К3 = 7,1 10–3 6,2 10–8 5,0 10–13 = 2,2 10–22
Таким чином, константа дисоціації загальна дорівнює:
Якщо загальна концентрація електроліту становить С, а його ступінь дисоціації α, то рівноважна концентрація недисоційованих молекул дорівнює (С – αС ), а концентрація утворених унаслідок дисоціації катіонів і аніонів – αС.
Тоді рівняння константи дисоціації матиме вигляд:
або
Це рівняння є математичним виразом закону розведення Оствальда, який пов’язує залежність константи дисоціації електроліту від ступеню дисоціації та його концентрації.
У випадку, якщо електроліт дуже слабкий, ступінь дисоціації має невелике значення (α→0), яким можна знехтувати, тоді знаменник у вказаному рівнянні (1 – α ) → 1, при цьому закон розведення набуває вигляду
К = α2 С,
Звідки, ступінь дисоціації можна представити, як:
Отже, ступінь дисоціації слабкого електроліту зі зменшенням концентрації розчину збільшується, і навпаки, зі збільшенням концентрації розчину зменшується. Закон розведення справедливий тільки для розведених розчинів слабких електролітів. Проте навіть для дуже розведених розчинів сильних електролітів наведене рівняння константи дисоціації застосовувати не можна.
! Розрахуйте константу дисоціації для ацетатної кислоти СН3СООН, використовуючи відомі константи електролітичної дисоціації кислот та основ.
Сильні електроліти. Розчини сильних електролітів за фізико-хімічними властивостями значно відрізняються від розчинів слабких електролітів. Це пов’язано з тим, що в розчинах сильних електролітів йони взаємодіють між собою завдяки значним електростатичним силам, які діють між ними. До сильних електролітів належать сильні кислоти такі, як перхлоратна кислота HClO4, нітратна кислота HNO3, хлоридна кислота HCl, бромідна кислота HBr, йодидна кислота HI, хлоратна кислота HClO3, основи лужних та лужноземельних металів та переважна більшість розчинних у воді солей.