24.Әлсіз, күшті электролиттер. Диссоцауиялану константасы, диссоцация дәрежесі. Дисосоцация процестеріне әр түрлі факторлардын әсері. Освальдттын сұиылту заны

Күшті әлсіз электролиттер

Күшті электролиттерге α› 0,3 (немесе 30%) жоғары, ал әлсіз электролиттер үшін α ≤ 0,03(немесе 3%). Электролиттік диссоциациялану дәрежесі концентрацияға тәуелді, концентрация төмендеген сайын α жоғарлайды. Электролиттік диссоциация қайтымды үрдіс болғандықтан, химиялық тепе-теңдік заңдарын қолдануға болады, мысалы, мына процесс үшін:

СН3СООН ↔ СН3СОО- + Н+

КД ═ [H+] ∙[ СН3СООН] / [СН3СООН]

Мұнда [ ] –мольдік концентрация, КД– диссоциация процесінің тепе-теңдіктұрақтысынемесе, қысқаша диссоциация тұрақтасыдепаталады

Солсияқты,

NH4OH ↔ NH4++OH-

КД ═ [NH4+] ∙[ ОН-] / [NH4OH]

Диссоциация тұрақтысы электролит табиғатынажәнетемпературағабайланысты. КДжоғарыболса, электролит иондарғажақсыыдырайды.

Электролиттік диссоциация дәрежесі мен диссоциация тұрақтысыныңөзарабайланысысандықтүрдеОствальдтыңсұйылтузаңыдепаталатынтеңдеуіменберіледі:

КД═ α2∙ С / 1-α

Әлсізэлектролиттерүшін α шамасынескермеугеболады, онда 1-α 1 депалса, теңдеумынатүрдежазылады:

КД═ α2∙ С

Күштіэлектролиттер. Электролиттік диссоциация теориясы тек әлсіз электролит ерітіндісінеқатынастыорындалады. Күштіэлектролиттерерітіндісінеқатыстымүлдембасқакөрінісбайқалады. Күштіэлектролиттіңтолықдиссоциациясынәтижесіндетүзілетіниондардыңбәрібірдей бос емес. П. Дебай мен Э. Хюккель ұсынғанкүшті электролит теориясы, электролит ерітіндісініңконцентрациясынжоғарлатқанкездегіиондарарасындағыэлектростатикалықәрекеттесуіескереді. Иондарарасындағыәрекеттесудіңболуы, әрбірионның заряд таңбасынакерітаңбадағыиондарменқоршаған«иондықатмосфераның» қоршауынаәкеледі. Теріс электрод жағынаоңиондардыңқозғалуы, ал оңзарядталғанэлектродқатерісзарядталған «иондықатмосфераның» тартылукүшіментежеледі..

Диссоциация константасы

Диссоциация – кайтымды процесс, яғнибелгілібіруакытбірлігіндеканша молекула диссоциацияланса, соншасыиондарданкайта молекула түзеді. Ерітіндіде тепе-теңдіккүйдегі система тепе-теңдікконстантасыменсипатталады. Диссоциацияланупроцесінің тепе-теңдікконстантасы (K) диссоциациялануконстантасыдепаталады. Мысалы, НА кышқылыныңдиссоциацияланутеңдеуі:

Диссоциациялануконстантасы:

Диссоциациялануконстантасыерітіндініңконцентрациясынатәуелдіемес, біракерігензаттыңтабиғатынатәуелдішама.

Диссоциацияланудәрежесі

Диссоциацияланудәрежесі – бұлиондаргаыдыраған молекула санының (п) ерігенмолекуланыңжалпысанына (N) катынасы.

Диссоциацияланудәрежесініңмәндерінаныктауүшінмынадайекішектікжағдайдыкарастырайык: Біріншішектікжағдай: затерітіндідемүлдемдиссоциацияланбайды. Ондааныктамабойыншадиссоциацияланудэрежесі = 0. Екіншішектікжағдай: затерітіндідетолықдиссоциацияланады. Ондадиссоциацияланғанмолекулалардың саны ерігенмолекулалардыңжалпысанынатеңболады, демек, диссоциацияланудәрежесі = 1. Сонымендиссоциацияланудәрежесі 0 мен 1 аралығындаөзгеретіншама.

Әдеттедиссоциацияланудәрежесін 100-ге көбейтіп, оны процентпенөрнектейді. Процентпенөрнектелгендиссоциацияланудәрежесіерігенмолекулалардыңканшапроцентіиондалғанынкөрсетедіжәне 0 мен 100 аралығындағымәндеріболады.

Диссоциацияланудәрежесінтәжірибежүзіндеаныктайды.

Диссоциацияланудәрежесініңшамасына карай электролиттеркүшті, орташажәнеәлсіз 30 проценттенартыкэлектролиттеркүшті, 30 процент пен 3 процент аралығындагыларыорташа, 3 проценттенкемдеріәлсізэлектролиттергежатады. Электролиттердіңдиссоциацияланудәрежесі: 1. Ерігензаттыңтабиғатына; 2. Еріткіштіңтабиғатына; 3. Ерітіндініңконцентрациясынатәуелдішама.

Оствальдтың сұйылту заңы. Оствальдтың сұйылту заңы диссоциалану дәрежесіменарасындағы тәуелділікті орнықтырады. Осы тәуелділікті сірке қышқылы үшін қарастырайық:

с СН3СОО- = сН+ = αс

Диссоциацияланбаған сірке қышқылы молекулалар үшін концентрация:

с СН3СООН = с – αс = с (1 – α)

с СН3СОО-, сН+ және сСН3СООН концентрация мәндерін (5)-ші теңдеуге қойып,

КД = α2с/(1 – с) (6)

аламыз.

Диссоциалану константасын басқа түрде көрсетуге де болады, егер с = 1/v деп ескеріп алсақ, мұнда v – 1 моль еріген заттың ерітіндісінің мөлшері және сұйылту деп аталады:

КД = α2/(1 – α) v (7)

(6) және (7) теңдеулер Оствальд енгізген және сұйылту теңдеуі, немесе Оствальдтыңсұйылту заңы деп аталады. Егер диссоциалану дәреже өте аз болса, яғни α << 1, онда (6) мен (7) теңдеулер былай жазылады:

КД = α2с (8)

КД = α2/ v (9) (6) – (9) теңдеулер, диссоциалану константасы берілген кезде, диссоциалану дәрежесін ерітінді концентрациясына және сұйылтуға

тәуелді есептеуге көмек береді.