Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лаб3 / Жидкие растворы (2).pptx
Скачиваний:
17
Добавлен:
16.10.2021
Размер:
539.72 Кб
Скачать

Степень диссоциации

Степень диссоциации α – отношение числа молекул электролита, распавшихся в данном растворе на ионы, к общему числу его молекул в растворе.

Выражается в долях единицы, либо в процентах.

Для 0.1 М раствора HCN α=10–4 (или 0.01%); для 0.1 М раствора NH4OH

α=0.013 (или 1.3%)

Для сильных электролитов используется понятие кажущейся степени диссоциации: 0.1 М раствора HCl α=0.92 (или 92%); для 0.1 М раствора

αили

!Степень диссоциации зависит от концентрации раствора, температуры, природы растворенного вещества и

растворителя. Слабые Электролиты СильныеKOH =0.89 ( 89%)

электролиты

средней силы

электролиты

Степень диссоциации 0.1 М раствора при постоянной

α < 3 %

температуре

α > 30 %

3 % < α < 30 %

21

Константа диссоциации

Константа диссоциации – константа, характеризующая

равновесие при обратимой диссоциации электролита.

 

 

KatmAnn mKatn+ + nAnm−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

[Katn+]m ∙[Anm−]n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

[KatmAnn]

NH4OH NH4 +OH

 

HCN H +CN

 

 

Д

+

 

Д

NH4

+

 

 

 

H

∙ CN

 

∙ OH

 

 

=

+

HCN

 

=

+

 

 

 

 

 

NH4OH

 

 

 

H2CO3

2H +CO3

 

Fe(OH)2 Fe +2OH

 

Д

H

 

+

2−

 

Д

Fe

2+

 

 

 

 

∙CO3

 

∙OH

 

 

 

=

+ 2

 

2−

 

 

2+

 

− 2

 

Здесь в

H2CO3

 

 

 

Fe(OH)2

 

 

22

 

числителе дроби стоят концентрации ионов=– продуктов

диссоциации, а в знаменателе – концентрация недиссоциированных

Константа диссоциации

Многоосновные слабые кислоты и многокислотные слабые основания диссоциируют ступенчато. Каждой ступени

диссоциации соответствует константа диссоциации.

 

H CO H +HCO

 

Fe(OH)

FeOH +OH

 

!

3

 

Диссоциация по первой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

+

 

 

 

 

3

ступени:

2

 

 

 

 

+

 

 

 

 

1 =

H

 

 

 

 

 

1 =

 

FeOH

 

 

 

 

 

 

2∙ HCO3 3

 

 

 

 

∙ OH

 

 

 

Д

 

 

+

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H CO

 

 

 

 

 

 

 

 

Fe(OH)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FeOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HCO H +CO

 

 

 

Fe

+OH

 

 

 

 

Диссоциация по второй

 

 

2+

2

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

2−

ступени:

+

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

Fe

 

∙ OH

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

H

 

∙ CO

 

 

 

Д

 

 

2+

 

 

 

 

 

2

=

 

 

 

 

 

 

 

2 =

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

HCO3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FeOH

 

 

Д Д Д

 

 

H

∙ CO3

 

 

 

 

 

Д

Д

Д

 

 

Fe

 

∙ OH

= 1 2 =

 

+ 2

 

 

2−

 

 

 

 

 

= 1 2 =

 

2+

 

 

 

− 2

 

H2CO3

 

 

 

 

 

 

 

Fe(OH)2

 

23

Закон разбавления Оствальда

Связь константы диссоциации и степени диссоциации

Если обозначить концентрацию электролита, распадающегося на два иона, через C, а степень его диссоциации в данном растворе через α, то концентрация

каждого из ионов будет C∙α, а концентрация

недиссоциированных молекул – C∙(1–α). Тогда уравнение

Д

 

C∙α

или Д

α ∙C

=

2

=

2

константы диссоциации принимает вид:

1− α

Для растворов

 

C∙(1− α)

2

α1

,

 

Д

 

 

в которых диссоциация электролита

очень мала (

 

):

α ∙C

 

 

 

 

 

24

Диссоциация воды.

Ионное произведение воды

+ −

 

 

Д

H ∙OH

 

H2O H +OH

= 1.8∙10

=

+

/

 

 

При температуре 25 °С

Д

−16моль л

 

 

 

H2O

 

 

Концентрация недиссоциированных молекул H2O в воде практически равна общей концентрации воды:

молярная масса воды – 18 г/моль, масса 1 л воды – 1000 г

 

 

H2O = = 18

1000

 

 

= 55.56

 

/

 

 

моль ∙1л

 

 

(принимаем плотность равной 1г/см3)

 

 

 

 

 

 

 

М

 

г

г

 

 

 

моль л

 

 

 

 

 

 

 

 

H ∙ OH

 

 

 

 

 

 

 

 

= 10 =

= H2O ∙ = 55.56∙1.8∙10

 

+

 

Д

 

 

 

 

−16

−14

H2O

Ионное произведение воды:

 

= 10

 

 

 

 

 

 

= H ∙ OH

 

 

 

 

 

H2O

 

+

 

−14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

pH и pOH

H+ ∙ OH= 10−14 lg H+ + lg OH= lg10−14 = −14

−lg H+ − lg OH= 14

pH

pOH

 

 

 

+

 

pH= −lg H

 

 

pOH= −lg OH

 

pH+ pOH= 14

 

 

Растворы

 

 

кислые

нейтральные

щелочные

 

[H+]>[OH]

[H+]=[OH]

[H+]<[OH]

 

pH<7

pH=7

pH>7

 

pOH>7

pOH=7

pOH<7

26

 

Водородный показатель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

я

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

;

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ь

 

ь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

ц

 

к

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

р

 

я

 

о

н

 

о

 

 

в

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

с

 

 

 

 

 

 

о

 

а

 

с

 

е

 

 

с

 

я

 

 

 

й

 

 

 

е

е

 

 

 

 

 

в

н

 

й

с

 

 

й

 

 

а

 

д

 

 

 

 

 

 

т

в

 

 

 

 

 

т

ь

 

ы

с

 

 

 

 

 

н

 

о

 

 

 

 

ы

 

 

 

а

з

 

 

 

 

 

с

л

 

 

 

э

 

 

 

ы

о

 

ь

 

в

 

 

 

 

 

 

в

и

 

 

 

 

 

 

а

а

 

 

н

я

 

 

 

н

л

я

 

 

 

 

н

 

 

 

и

я

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

н

 

 

т

в

 

а

 

 

 

 

ь

 

 

л

 

 

 

 

р

 

 

 

 

м о

 

а

 

а

 

и

 

р

 

а

 

 

 

 

 

л

 

 

е

 

а

 

 

 

 

 

%

р

м

 

н

м

 

 

п

 

е

 

к

 

 

 

 

а

 

б

 

н

 

 

 

 

о

 

е

 

с

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

к

 

 

р

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

и

 

у

 

 

о

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

р о

 

 

 

 

 

 

 

%

 

в

.

 

т

 

 

 

 

 

 

о

 

 

р

 

и

 

о

 

о

 

 

т

3

 

 

л

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

о

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

н

 

 

и

 

о

 

т

 

 

ш

 

л

 

 

 

 

с

 

 

е

а

 

 

к

 

 

 

 

 

и

 

 

 

м

 

м

 

 

с

 

 

 

о

 

х

 

 

 

 

 

а

 

H

г

 

у

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

(

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

й

 

 

й

 

 

 

;

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

к

 

й

 

 

 

 

р

 

 

 

 

ы

 

 

 

ы a

 

 

е

 

 

 

 

2

;

 

 

 

 

у

ы

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

к

 

ф

 

ь

и

 

 

 

 

 

р

т

в

 

H

 

 

 

н

 

н l

о

 

 

С

 

 

я

н

 

т

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

o

 

 

 

н

р

 

 

 

р

 

р

 

 

O

 

 

ч с

 

ч c

к у

 

п

 

°

 

 

 

л

 

и

 

 

с

 

 

 

о

 

 

 

о -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ь

 

 

 

 

 

 

а

 

a

д

 

 

 

л

a

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ы п

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

д

 

 

 

 

р

 

у

 

 

 

 

б

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

т с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

д

 

 

 

 

о

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

я

 

 

o

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

о

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

ш

 

в

 

 

 

 

кы

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

ж

 

 

 

 

 

к

 

я

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

а

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H > OH

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H = OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H+ < OH

27

ЗАДАЧИ СТЕПЕНЬ ДИССОЦИАЦИИ.

КОНСТАНТА ДИССОЦИАЦИИ. pH РАСТВОРА

28

Задача 6

Определить степень диссоциации и концентрацию ионов водорода в 0.1 М растворе уксусной кислоты CH3COOH (KД=2·10–5)?

Дано:

СМ = 0.1 М KД=2·10–5

Найти: α, [H+]

– ?

29

Основные формулы:

HAn H++AnД= H+HAn∙AnKatOH Kat++OHД= KatKatOH+ ∙OH

Д=1α2∙CαД α2∙C

pH=−lgH+ pOH=−lgOH− pH+pOH=14

Задача 6. Решение

Дано:

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение:

KД=2·10

 

М

CH3COOH H +CH3COO

 

С

М

= 0.1

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

–5

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

+

 

 

 

H ∙ CH3COO

 

Найти: α, [H ]

=

+

 

 

 

 

CH3COOH

 

α ∙ M

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– ?

 

 

 

 

 

 

 

2∙10

 

 

 

 

 

 

α=

 

Д

=

 

−5

=0.014

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

H+ = α∙ M = 0.014∙0.1= 1.4∙10−3 моль/л

?Рассчитайте pH этого раствора?

30

Соседние файлы в папке лаб3