Тема № 7 Растворы электролитов

7.1 Электролиты.

7.2 Электролитическая диссоциация.

7.3 Изотонический коэффициент.

7.4 Степень диссоциации.

7.5.Константа диссоциации.

7.6 Водородный показатель.

7.7 Активность ионов.

7.8 Произведение растворимости.

Справочные материалы: 1.Законы Рауля

2. Осмос. Осмотический закон Вант-Гоффа

Входная информация

Приступая к изучению данной темы, Вам необходимо восстановить в памяти (или восполнить) знания из прошлых периодов обучения:

- из курса средней школы: понятия о концентрации растворов, моль, мольная масса.

- из курса «Химия» для студентов технических специальностей: понятия о свойствах растворов неэлектролитов, содержание и смысл всех способов выражения концентрации раствора, растворимость.

Структура темы

1. Понятия растворов электролитов. Применение законов Рауля и Вант-Гоффа для растворов электролитов, изотонический коэффициент.

2. Слабые электролиты.

2.1 Константа диссоциации

2.2 Закон разведения Оствальда. Влияние на степень диссоциации присутствие одноименных ионов.

2.3 Показатель константы диссоциации.

2.4 Ступенчатая диссоциация.

2.5 Ионное произведение воды.

3. Сильные электролиты.

3.1 Изотонический коэффициент

3.2 Активность ионов. Ионная сила растворов

4. Произведение растворимости. Условия образования осадка.

1. Понятия растворов электролитов.

При растворении основания, кислоты и соли вещества распадаются с образованием заряженных частиц-ионов. Этот процесс называется электролитической диссоциацией, а вещества, которые распадаются в растворе на ионы - электролитами.

Электролиты (7.1) -- это вещества, которые в растворах и расплавах проводят электрический ток.

Те вещества, которые в кристаллическом состоянии состоят из ионов (щелочи и почти все соли), если растворяются, то отдают ионы в раствор (электролитическая диссоциация полная).

Вещества, которые в кристаллическом состоянии имеют молекулярное строение, ведут себя по-разному: некоторые полностью диссоциируют (это сильные электролиты), другие частично (слабые электролиты), третьи - не распадаются совсем (неэлектролиты).

Растворение некоторых веществ сопровождается высвобождением или образованием ионов. При этом возможны диссоциативный и ионизационный механизмы. Диссоциативный механизм превалирует при разрушении ионной кристаллической решетки под воздействием растворителя.

Диссоциация- обратимый процесс: параллельно с расщеплением молекул на ионы (диссоциация) происходит процесс соединения ионов (ассоциация), т.е это процесс распада на ионы под воздействием полярных молекул растворителя.

Электролитическая диссоциация (7.2) – это процесс распада на ионы под воздействием полярных молекул растворителя.

Поскольку число частиц в растворах электролитов больше чем в растворах неэлектролитов, то законы Рауля, Вант-Гоффа (справочные материалы) и прочие имеют такой вид:

Давление осмотическое Росм = iC_мRT

Давление насыщенного пара над раствором Р₁= Ро₁ - P_оn_i/(n₂+n₁)

P = P_оin₂/(n₂+n₁)

Повышение температуры кипение t_кип = iE_кипC_m

Снижение температуры замерзание t_зам = iK_замC_m

Где: i - изотонический коэффициент (или коэффициент Вант-Гоффа). Он отмечает, что число частиц в растворе электролита сравнительно с неэлектролитом увеличилось в i-раз.

Изотонический коэффициент (7.3) – показывает, во сколько раз возрастает число частиц в растворе электролита в результате электролитической диссоциации.

Важной характеристикой электролитов служит степень диссоциации α:

Степень диссоциации показывает, какая часть молекул распалась на ионы.

Степень диссоциации (7.4) – это отношение числа молекул распавшихся на ионы к общему числу молекул.

По величине степени диссоциации электролиты делятся на слабые и сильные. Для сильных электролитов, к которым относятся некоторые минеральные кислоты и щелочи, большинство солей, α > 30 %.