Лабораторная работа№ 7. Ионные равновесия и обменные реакции в растворах электролитов.

Работу выполнил________________ Работу принял________________

Дата выполнения________________ Отметка о зачете______________

1. Введение.

Электролитами называются вещества, которые в растворе или расплаве распадаются (диссоциируют) на ионы, поэтому их растворы и расплавы проводят электрический ток. Для оценки способности электролитов к электролитической диссоциации используют величину- степень диссоциации (a) –это отношение числа молекул, диссоциированных на ионы, к общему числу молекул растворенного электролита. По степени диссоциации в растворах все электролиты можно условно разделить насильные и слабые. Сильные электролиты в растворе диссоциируют полностью(a @ 1).

Этот процесс можно выразить уравнением: KnAm = nK^m+ + mA^n- (1)

Слабые электролиты диссоциируют на ионы частично(a <<1): KnAm Û nK^m+ + mA^n- (2)

Между ионами и недиссоциированными молекулами электролита устанавливается динамическое равновесие, называемое ионным равновесием. Количественно ионное равновесие характеризуется величиной константы равновесия, которая называетсяконстантой диссоциации: Kд = [K^m+]^{n .} [A^n-]^m / [KnAm] (3)

где [K^m+],[A^n-],[KnAm] – равновесные концентрации катионов [K^m+], анионов [A^n-] и недиссоциированных частиц [KnAm] соответственно. ВеличинаKд зависит от природы электролита и растворителя и от температуры, но не зависит от концентрации раствора. Для сильных электролитовКд>>1; для слабых электролитовКд <<1.

Среди электролитов можно выделить кислоты, основания, соли.Кислотаминазываются электролиты, которые при первичной диссоциации образуют ионыH⁺. Среди бескислородных кислот сильными электролитами являютсяHCI,HBrиHJ, остальные относятся к слабым электролитам. Для оксокислот силу электролита можно оценивать по степени окисления (С.О.) кислотообразующего элемента, если С.О. +6 или +7 , оксокислота – сильная; если С.О. равна +5 и меньше, то оксокислота – слабая ( исключение составляет азотная кислота –HNO₃). Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато.

ПРИМЕР 1. Диссоциация сернистой кислотыпопервойступени выражается уравнением:

H₂SO₃ Û H⁺ + HSO₃^- ; повторой ступени :HSO₃^- Û H⁺ + SO₃^2-.

Первое и второе равновесия характеризуются соответственно константами диссоциации:

Кд₁= [H⁺]^.[HSO₃^-] / [H₂SO₃] = 1,3^.10^-2; Кд₂= [H⁺]^.[SO₃^2-] / [HSO₃ ^-] = 0,63^.10^-7 .

Суммарному равновесию отвечает суммарная константа диссоциации:

Кд = Кд₁^.Кд_{2 =} [H⁺]^2.[SO₃^2-]/[H₂SO₃] =8^.10^-10.

Основаниямиявляются электролиты, которые при первичной диссоциации образуют гидроксид – ионыOH^-. Сильными электролитами являются гидроксиды щелочных и щелочно-земельных металлов (щелочи), они растворимы в воде. Остальные гидроксиды – слабые электролиты. Основания поливалентных металлов диссоциируют ступенчато. Соли– электролиты, при первичной диссоциации которых не образуются ни ионыH⁺, ни ионыOH^-. Большинство хорошо растворимых в воде солей диссоциированы полностью.