29. Який фізичний зміст ізотонічного коефіцієнта і, як його визначають? Напишіть рівняння, яке зв’язує величину і із ступенем дисоціації електроліту?

Ізотонічний коефіцієнт – це не що інше, як параметр, який буде характеризувати поведінку речовини в якому-небудь розчині. Якщо говорити про чисельний еквіваленті, то ізотонічний коефіцієнт дорівнює відношенню чисельного значення коллігатівного властивості, яким володіє розчин, до такого ж властивості неелектроліту, причому тієї ж концентрації, при цьому всі інші параметри залишаються незмінними. Фізичний зміст ізотонічного коефіцієнта стає зрозумілим, виходячи з визначення кожного коллігатівного параметра. Всі вони знаходяться в залежності від концентрації речовини в розчині частинок. Неелектролітів не будуть вступати в реакції дисоціації, тому кожна окрема молекула такої речовини буде являти собою одну частинку. Електроліти ж у процесі сольваціі будуть або повністю, або частково розпадатися на іони, при цьому утворюючи кілька частинок. Виходить, що і коллігатівние властивості розчину будуть залежати від кількості містяться в ньому частинок різних типів, тобто іонів. Таким чином, ізотонічний коефіцієнт буде являти собою суміш різних розчинів кожного типу частинок. Якщо розглянути розчин хлорного вапна, то можна побачити, що він складається з трьох видів частинок: катіони кальцію, гіпохлорит, а також хлорид – аніони. Ізотонічний коефіцієнт буде показувати, що в розчині електроліту мається більше часток, ніж у розчині неелектроліту. Коефіцієнт буде прямо залежати від того, чи може речовина розпадатися на іони – це не що інше, як властивість дисоціації. Визначають:

Ступінь дисоціації пов’язаний з ізотонічним коефіцієнтом Вант-Гоффа залежністю

де n – загальна кількість іонів, що утворюється при дисоціації електроліту, наприклад, для солі Bi2(SO4)3 n = 2 + 3 = 5.

30. Теорія електролітичної дисоціації Арреніуса. Недоліки теорії електролітичної дисоціації та її подальший розвиток

Фізичну суть коефіцієнта і з’ясував Арреніус (1687 р.), який показав, що багато речовин (кислоти, луги, солі), які пізніше назвали електролітами, при розчиненні у воді дисоціюють на іони. За Арреніусом ступінь дисоціації менша за одиницю. Він припустив, що сили взаємодії між іонами невеликі і ними можна знехтувати. Іони, як і молекули, розглядаються як окремі частки, дія яких не залежить від їх природи. Тому величина коефіцієнта і визначається ступенем дисоціації a і числом іонів, на які розпадається кожна молекула і = a (n – 1) + 1.

Для бінарних електролітів (n = 2) одержуємо і = a + 1. Зауважимо, що у вказаних розрахунках величину a слід наводити не у відсотках, а в долях. Для сильних розбавлених електролітів, в яких a»1, коефіцієнт «і» дорівнює кількості іонів, на які розпадається електроліт (для NaCl і = 2, для CaCl2 і = 3 і т.д.). Для концентрованих розчинів сильних електролітів a > 1, відповідно коефіцієнт і буде меншим свого максимального значення (для NaCl 1 < і < 2, для CaCl2 2 <і < 3, і т.д.) Основні положення теорії можна використовувати тільки для розбавлених розчинів слабких електролітів, сильні електроліти практично повністю дисоціюють на іони навіть у концентрованих розчинах