2. Константа диссоциации слабого электролита и ее связь со степенью диссоциации

Для количественной оценки распада молекул слабого электролита на ионы, кроме степени диссоциации α, используют константу диссоциации К,которая представляет собой константу равновесия распада на ионы слабого электролита, т.е. для

КА ↔ К⁺ +А^- имеем

Из уравнения (5) следует, что [ К⁺] = С'_м = αС, [А^-] = αС,

[ К А] = С_м - С'_м = С - αС = (1 -α)С, тогда

, но так как α→0, то

или (8)

и , если учесть, что С=1/V, то (9)

где C,V - молярная концентрация и объём раствора электролита, л.

Уравнения (8) и (9) устанавливают связь между К_д и α и показывают, что степень диссоциации растёт с уменьшением концентрации раствора и его разбавлением.

К_Д не зависит от изменения концентрации или разбавления раствора [1, 2 и лекции]. Константы диссоциации электролитов (кислот и оснований приведены в справочных таблицах [4, 5].

К_Д количественно оценивает силу или слабость электролита: чем меньше константа диссоциации, тем слабее электролит разлагается в растворе на ионы. Например,

К_д н₂о = 1,8∙ 10<< К_д снсоон = 1,75∙10.

Из этого следует, что вода - более слабый электролит, чем уксусная кислота.

3. Уравнения для количественного выражения свойств растворов электролитов

Поскольку в растворе электролита частиц растворённого вещества содержится больше, чем в растворе неэлектролита той же молярной концентрации, то величины и, определённые экспериментально для раствора электролита, получаются больше вi раз вычисленных по формулам Вант-Гоффа (1) и Рауля (2), (3) и (4), т.е.

В этом случае величины π, Р,идля растворов электролитов следует рассчитывать по уравнениям:

(10)

(11)

(12)

(13)

В. Растворы сильных электролитов

Сильные электролиты в твёрдом состоянии уже состоят из ионов (NaCl, KNO₂, CH₃COONH₄ и др.), в жидком и газовом состояниях - из сильно полярных молекул (НС1, H₂SO₄ и др.). Поэтому в водных растворах они диссоциированы нацело, т.е. их абсолютная степень диссоциации равна 1 (100%).

Однако в растворах сильных электролитов концентрации ионов довольно велики, а силы межионного взаимодействия проявляются даже при малых концентрациях ионов, поэтому ионы оказываются не вполне свободными в своих движениях и все свойства электролита, зависящие от числа ионов в растворе, проявляются слабее, чем следовало бы ожидать при полной диссоциации электролита на невзаимодействующие между собой ионы. По­этому работающая «кажущаяся» степень диссоциации сильного электролита в растворе α' меньше 1, но стремится к ней, т.е.

α^/ ≠1, α^/ <1, α^/ →1, α^/ →α.

Для описания поведения ионов сильного электролита в растворе наряду с концентрацией ионов С_м, пользуются, их активностью а, т.е. условной (эффективной) или «работающей» концентрацией. Активность иона а, моль/л, связана с его молярной концентрацией в растворе С_м, моль/л, соотношением:

(14)