Константы диссоциации некоторых слабых электролитов в водных растворах при 25°с

Электролит		Константа диссоциации	Электролит		Константа диссоциации
название	форм		название	формула
Азотистая кислота	HNO2	4 * 10ˉ4	Угольная кислота	Н2СО3	К1 = 4,5 * 10ˉ7 К2 = 4,7 *10ˉ11
Пероксид водорода	Н2О2	К1≈ 10ˉ12 К2≈ 10ˉ25	Уксусная кислота	СНзСООН	2 * 10ˉ5
Кремниевая кислота	H2Si03	К1≈ 10ˉ10 К2≈ 10ˉ12	Фтороводород	HF	7 * 10ˉ4
Сернистая кислота	H2SO3	К1 = 2 * 10 ˉ2 К2 = 6 * 10ˉ8	Циановодород	HCN	8 * 10 ˉ10
Сероводород	Н2S	К1 = 6 * 10ˉ8 К2 = 10 ˉ14	Гидроксид аммония	NH 4OH	2 * 10ˉ5
Ортофосфорная кислота	Н3РО4	К1 = 8 * 10ˉ К2 = 6 * 10ˉ8  К3 = 1 *10ˉ12

Сильные электролиты. В водных растворах сильные электролиты обычно полностью диссоциированы. Поэтому число ионов в них больше, чем в растворах слабых электролитов той же концентрации. И если в растворах слабых электролитов концентрация ионов мала, расстояния между ними велики и взаимодействие ионов друг с другом незначительно, то в не очень разбавленных растворах сильных электролитов среднее расстояние между ионами вследствие значительной концентрации сравнительно мало. Например, в насыщенном растворе хлорида натрия среднее расстояние между ионами всего только в 2 раза больше, чем в кристаллах NaCl. При этом силы межионного притяжения и отталкивания до­вольно велики. В таких растворах ионы не вполне свободны, движение их стеснено взаимным притяжением друг к другу. Благодаря этому притяжению каждый ион как бы окружен шарообразным роем противоположно заряженных ионов, получившим название «ионной атмосферы».

В отсутствие внешнего электрического поля ионная атмосфера симметрична и силы, действующие на центральный ион, взаимно уравновешиваются. Если же приложить к раствору постоянное электрическое поле, то разноименно заряженные ионы будут пере­мещаться  в противоположных  направлениях.  При этом  каждый ион стремится двигаться в одну сторону, а окружающая его ионная атмосфера — в противоположную, вследствие чего направленное перемещение иона замедляется, а следовательно, уменьшается число ионов, проходящих через раствор в единицу времени, т. е, сила тока. Чем больше концентрация раствора, тем сильнее прояв­ляется тормозящее действие ионной атмосферы на электропровод­ность раствора.

Однако падение степени диссоциации объясняется не образо­ванием молекул, а увеличением тормозящего действия ионной ат­мосферы. В связи с этим, определяемое по электропроводности (или другими методами) значение степени диссоциации сильных электролитов называется кажущейся степенью диссоциации. Следовательно, все свойства раствора электролита, зависящие от концентрации ионов, проявляются так, как если бы число ионов в растворе было меньше, чем это соответствует полной диссоциации  электролита.

Для оценки состояния ионов в растворе пользуются величиной, называемой активностью.

Под активностью иона понимают ту эффективную, условную концентрацию его, соответственно которой он действует при хими­ческих реакциях. Активность иона а равна его концентрации С, умноженной на коэффициент   активности f : а = f*С

Коэффициенты активности различных ионов различны. Кроме того, они изменяются при из­менении концентрации раствора. В концентрированных растворах коэффициент активности обычно меньше единицы, а с разбавле­нием раствора он приближается к единице.

В разбавленных растворах природа ионов мало влияет на значения их коэффициентов активности. Приближенно можно считать, что коэффициент активности данного иона зависит только от его заряда и от   ионной   силы  раствора   I,   под которой   понимают  полусумму   произведений   концентраций  всех находящихся в растворе ионов на квадрат их заряда:

I = ½(C1z12 + C2z22 +… +Cnzn2)

Вычислим ионную силу раствора, содержащего 0,1 моль/л хлорида натрия и 0,1 моль/л хлорида бария. Здесь концентрация катионов Na+  (C1) равна  0,1 моль/л, z1 = 1; концентрация ионов Ва2+ (С2)   равна  0,1  моль/л, z=2   общая концентрация хлорид-ионов (С3) составляет 0,1+0,1*2 = 0,3 моль/л, z3 = -1.Таким образом:

I = ½ [0,1 * 12 + 0,1 * 22 + 0,3(-1)2] = ½(0,1+0,4+0,3) = 0,4

В табл.2 приведены значения коэффициентов активности для ионов раз­ного заряда при различных ионных силах раствора. Пользуясь таблицей нетрудно установить, что ко­эффициенты активности однозарядных ионов Na+ и С1ˉ одинаковы и равны 0,82, а коэффициент активности двухзарядного  иона  Ва2+ равен  0,45.