chemistry / chemistry1 / ХимиЯ / 220-221

одной молекулы кислоты образуется по одному иону Н⁺ _и СН₃СОСГ, то их концентрации будут равны ас. Концентрация ки­слоты, оставшейся в недиссоциированном состоянии, будет равна с — ас = с{\ - а). Подставив значения равновесных концентраций ионов и кислоты в уравнение (8.10а), получим:

а^гс

а'

К —

ocV

(8.11)

где V— 1/с.

Уравнение (8.11) было получено Оствальдом и называется зако­ном Оствальда. Если а «С 1, то уравнение (8.11) упрощается:

К=а²с (8.12а)

(8.126)

Уравнение (8.126) называется законом разбавления Оствальда. Из него следует, что степень диссоциации умень­шается с увеличением концентрации слабого электролита. Анало­гичное уравнение можно получить для слабого основания.

Многоосновные слабые кислоты и основания диссоциируют ступенчато, причем константа диссоциации по каждой последую­щей ступени всегда на несколько порядков ниже, чем по предыду­щей (см. приложение 3).

Сильные электролиты. Многие свойства растворов, такие как осмотическое давление, температура кипения и замерзания, давле­ние насыщенного пара, зависят как от концентрации раствора, т.е. от числа растворенных в нем частиц, так и от взаимного влияния этих частиц друг на друга. Степень взаимодействия частиц в рас­творе тем выше, чем больше плотность их зарядов и чем меньше среднее расстояние между ними.

В растворах слабых электролитов взаимодействие ионов друг ^с другом относительно невелико вследствие их незначительной кон­центрации. Сильные электролиты в растворах диссоциированы практически полностью. Поэтому в уравнении диссоциации элек­тролита стрелка указывает только на прямой процесс, например:

NaCl -> Na⁺ + СГ

A1₂(SO<)₃ -> 2АГ *

220

В растворах сильных электролитов из-за полной их диссоциа-ЛИ концентрация ионов велика. Поэтому свойства таких раство- существенно зависят от степени взаимодействия входящих в j состав ионов как друг с другом, так и с полярными молекулами створителя. Взаимодействие ионов в растворах сильных элек-литов приводит к тому, что катионы и анионы испытывают ямное притяжение, а ионы одного знака заряда будут отталки-ься друг от друга. Поэтому в растворе каждый произвольно вы-анный ион окружен в среднем во времени преимущественно тивоположно заряженными ионами, как, например, в ионных исталлах.

© © ©

Рис. 8.6. Модель ионной ат­мосферы

221

Энергия теплового движения ионов в жидких растворах значи-[ьно выше, чем в кристаллах. Поэтому ионы, взаимодействующие s выбранным центральным ионом, располагаются вокруг него не в щр,& кристаллической решетки, а в виде сферы, которая называется кЬнной атмосферой (рис. 8.6). В состав ионной атмосфе-hj входят катионы и анионы, но преобладают ионы, противополож-ае по знаку заряда центральному иону. Суммарный заряд ионной ^осферы равен по величине заряду центрального иона и противо-дожен ему по знаку. Все ионы в растворе равноправны, поэтому *здый из них является центральным ионом и одновременно цит в состав ионной атмосферы другого иона. За счет теплового "'ения ионы, входящие в состав ионной атмосферы, постоянно иются местами с ионами, находящимися за ее пределами, т.е. иная атмосфера имеет статистический характер. I' Понятие «ионная атмосфера», введенное П. Дебаем и Э. Хюк-■Ием, позволило значительно упростить расчеты, связанные с оцессами, протекающими в растворах сильных электролитов, цесто практически недоступного расчета энергии взаимодейст-Ч многих отдельных ионов все основные параметры раствора ражают как функцию суммарного нмодействия входящих в его состав *ов с их ионными атмосферами, вергия этого взаимодействия зависит ¹ плотности заряда ионной атмосферы (ее среднего радиуса. С увеличением Центрации раствора электролита тность заряда ионной атмосферы а ее средний радиус уменьшает-что повышает энергию взаимодейст-- Центральных ионов с их ионными восферами.