Лекція 6 розчини електролітів

Електролітами називаються речовини, диссоциирующие в воді та інших полярних рідинах або розплавах на іони і здатні проводити електричний струм.

Водні розчини характеризуються певною кон-рацією водневих іонів, що залежить від містяться в них речовин.

Вода, будучи слабким електролітом, частково дисоціює на водневий і гідроксильний іони. Причиною, що викликає розпад розчиненої речовини на іони, є інтенсивна взаємодія іонів з молекулами розчинника, т. Е. Сольватация іонів. Розпад електроліту на іони під дією розчинника називається електролітичної дисоціацією. Завдяки руху іонів в розчині проходить електричний струм. В результаті дисоціації в розчині встановлюються рівноважні концентрації іонів і молекул, при постійних умовах, що не змінюються в часі. Наприклад, в системі вода - оцтова кислота встановлюється рівновага:

До реакцій дисоціації застосуємо закон діючих мас. Константу рівноваги реакції дисоціації називають константою дисоціації:

(Н +) (СН3 СОО -) - рівноважні концентрації відповідних іонів, моль / л

(СН3 СООН) - рівноважна концентрація недіссоціірованних молекул кислоти, моль / л.

Константа дисоціації залежить від природи розчинника, природи електроліту, температури, але не залежить від концентрації електроліту

Для того, щоб порівняти дисоціацію різних електролітів, введено поняття ступінь дисоціації. т. е. ставлення числа молекул, що розпалися в цьому розчині на іони, до загального числа молекул електроліту в розчині. Слово дисоціація означає оборотний розпад. Зазвичай ступінь дисоціації менше одиниці.

# 945; = число молекул, що розпалися на іони / вихідне число молекул електроліту (39)

Ступінь дисоціації пов'язана з константою дисоціації рівнянням

К = # 945; 2 С / 1 # 945 ;, (40)

яке називають законом розведення (розведення Оствальда), при невеликих значеннях # 945; можна вважати що 1 # 945; = 1 і

Як видно ступінь дисоціації зростає обернено пропорційно кореню квадратному з концентрації електроліту.

У розчинах електролітів за рахунок дисоціації молекул збільшується число часток, що призводить до більшого зниження пружності пара. Тому властивості, що залежать від загального числа що знаходяться в розчині частинок розчиненої речовини, такі як осмотичний тиск, зниження тиску пара, підвищення температури кипіння, зниження температури замерзання, проявляються в розчинах електролітів в більшій мірі, ніж в рівних по концентрації розчинах неелектролітів. Закони Рауля і Вант-Гоффа можна застосовувати до розчинів електролітів з урахуванням, так званого ізотонічного коефіцієнта i. який показує, у скільки разів число часток (молекул, іонів), що утворилися в результаті дисоціації, більше вихідного числа молекул. Так як i> 1 формули, що виражають властивості розчинів електролітів, візьмуть вигляд:

Ізотонічний коефіцієнт і ступінь дисоціації пов'язані співвідношенням:

де n- число іонів, на які розпадається одна молекула електроліту.

Концентрація водневих іонів в розбавлених водних розчинах, що зустрічаються на практиці, зазвичай виражається малими числами. Поетів-тому для зручності прийнято користуватися показате-лем ступеня, узятим зі зворотним знаком, позначивши цю величину символом рН. рН - це величина, що характеризує концентрацію водневих іонів і чисельно рівна негативному десятковому логарифму ee:

Користуючись цим співвідношенням, можна обчислити величину рН за відомою концентрацією водневих іонів і знайти величину [Н +] якщо відомо рН.

У розчинах сильних електролітів, молекули яких диссоційовані практично повністю, в значній сте-пені проявляється взаємодія між іонами, тому замість концентрації їх характеризують активністю. Активність являє собою ефективну або дію-ють концентрацію іонів в розчині:

# 945; Ефективна концентрація або активність електроліту,

f- коефіцієнт активності, c- концентрація речовини.

У розчинах сильних електролітів концентрація вільних - водневих іонів дорівнює загальній їх концентрацій в розчині, т. Е. Характеризує загальну кислотність розчину.

1. Які речовини називаються електролітами?

2. Які природні розчини можна віднести до електролітів?

3. Як називається умовний показник характеристики середовища?

4.Какие біологічні розчини можна віднести до електролітів?

5.Біологіческое значення рН.

1.Найти концентрацію [Н] +. якщо рН = 7,5.

2.Найті концентрацію [ОН] -. якщо рН = 10,5.

3.Найті концентрації [Н] + і [ОН -] якщо рН = 5,4.

4.Найті концентрації [Н] + і [ОН -] якщо рОН = 2,7.

5.Найті концентрації [Н] + і [ОН -] якщо рОН = 6,7.

6.Определіть рН, якщо концентрація [Н +] = 3,4 · 10 -4

7.Определіть рОН, якщо концентрація [Н +] = 5,15 · 10 -3