Степень диссоциации.

В водных растворах некоторые электролиты полностью распадаются на ионы. Другие электролиты распадаются на ионы частично, часть их молекул остаётся в растворе в недиссоциированном виде.

● Число, показывающее, какая часть молекул электролита распалась на ионы, называется степенью электролитической диссоциации ().

Степень электролитической диссоциации () равна отношению числа молекул, которые распались на ионы, к общему числу молекул в растворе.

Например, если степень диссоциации азотистой кислоты равна 10%, то это означает, что из 100 молекул азотистой кислоты только 10 распались на ионы.

Необходимо отметить, что степень электролитической диссоциации может быть выражена в процентах, а также в долях единицы. Например: (HNO₂)=10% или (HNO₂)=0,1. Данные записи абсолютно равнозначны.

● Факторы, влияющие на степень диссоциации:

1. При повышении температуры степень диссоциации, как правило, увеличивается.

2. При уменьшении концентрации электролита, т.е. при разбавлении раствора, степень диссоциации увеличивается, так как увеличиваются расстояния между ионами в растворе и уменьшается возможность соединения их в молекулы.

В зависимости от степени диссоциации различают сильные и слабые электролиты (иногда указывают электролиты средней силы).

Схема 2

Классификация электролитов в зависимости от степени диссоциации

Чаще всего электролиты делят на сильные (  30%) и слабые (  30%).

Сильные электролиты: 1) большинство растворимых солей; 2) кислоты: НClO₄, НClO₃, HNO₃, H₂SO₄, HCl, HBr, HI; 3) щёлочи: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)₂.

Слабые электролиты: 1) кислоты: НClO₂, НClO, HNO₂, H₂SO₃, H₂СO₃, H₂SiO₃, H₃PO₄, H₃PO₃, H₃BO₃, H₂S, HCN, HF и др.; 2) нерастворимые или малорастворимые в воде основания: Fe(OH)₂, Pb(OH)₂, Cu(OH)₂ и др.; 3) гидроксид аммония NH₄OH; 4) вода.

Лекция 5

Химическое равновесие. Закон действующих масс. Константа равновесия. Константа диссоциации.

Рассмотрим реакцию диссоциации азотистой кислоты (слабого электролита):

HNO₂ H⁺ + NO₂^-

Данная запись означает, что данный процесс протекает в двух противоположных направлениях: молекулы азотистой кислоты диссоциируют (прямая реакция) и ассоциируют (обратная реакция).

● Химические реакции, которые при одних и тех же условиях могут идти в двух противоположных направлениях, называются обратимыми.

Любой процесс идёт с определённой скоростью.

● Скорость химической реакции при постоянной температуре прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ с учётом коэффициентов (закон действующих масс). Рассмотрим обратимую реакцию:

аА + bВ сС + dD

Скорость прямой реакции равна: _прямой = k_прямойА^аВ^b

Скорость обратной реакции равна: _{обратной} = k_{обратной}А^аВ^b

k-коэффициент пропорциональности, который называется константой скорости реакции.

В случае диссоциации сначала скорость прямой реакции резко увеличивается. При достижении определённой концентрации ионов в растворе скорость обратного процесса (ассоциации) начинает увеличиваться. Через определённый промежуток времени скорость прямой и обратной реакции станут одинаковыми и в системе наступит химическое равновесие.

● Химическое равновесие – это состояние системы, при котором скорости прямой и обратной реакции равны.

Химическое равновесие является динамическим равновесием. Скорость прямой и обратной реакций равны и имеют некоторое постоянное значение (константа).

_прямой = _{обратной}

k_прямойА^аВ^b = k_{обратной}А^аВ^b

Тогда

● Отношение констант скоростей прямой и обратной реакций является величиной постоянной и называется константой равновесия (К_р):

Для характеристики слабых электролитов применяют константу диссоциации (К_Д). Вследствие того, что слабые электролиты диссоциируют на ионы не полностью, в их растворах устанавливается динамическое равновесие между недиссоциированными молекулами и ионами. Константу равновесия в этом случае называют константой диссоциации К_Д. В случае азотистой кислоты выражение К_Д будет записано:

Чем меньше константа диссоциации, тем слабее электролит.

Для слабого электролита константа диссоциации – величина постоянная при данной температуре, которая не зависит от концентрации раствора. Константа диссоциации зависит от природы растворителя, природы электролита и температуры.

Лекция 6