/ Vāju un spēcīgu elektrolītu disociācijas pakāpe

Vājo un spēcīgo elektrolītu disociācijas pakāpe

Термин «диссоциация» в химии и биохимии norāda ķīmisko savienojumu sadalīšanās procesu jonos un radikāļos. Disociācija ir pretēja asociācijai vai rekombinācijai, un tā ir atgriezeniska. Kvantitatīvs disociācijas novērtējums tiek veikts, izmantojot tādu vērtību kā disociācijas pakāpe. Tam ir burtu apzīmējums α un raksturojas disociācijas reakcijā, kas notiek homogēnās (viendabīgās) sistēmās ar vienādojumu: KA ↔ K + A, līdzsvara stāvoklis. KA - tās ir sākotnējās vielas, K un A daļiņas - tās ir nelielas daļiņas, kurās disociācijas rezultātā sadalās lielākas vielas daļiņas. No tā izriet, ka sistēma satur disociētas un nesadalītas daļiņas. Ja pieņemam, ka n molekulas ir sabrukušas, bet N molekulas nav bojātas, tad šīs vērtības var izmantot, lai noteiktu disociāciju, kas tiek aprēķināta procentos: α = n • 100 / N vai vienības frakcijās: α = n / N.

Tas ir, disociācijas pakāpe ir attiecībahomogēnas sistēmas (šķīduma) disociētās daļiņas (molekulas) līdz sākotnējam daļiņu (molekulu) skaitam šajā sistēmā (šķīdumā). Ja ir zināms, ka α = 5%, tad tas nozīmē, ka tikai 5 molekulas no 100 sākotnējām molekulām ir jonu formā, un atlikušās 95 molekulas nesadalās. Katrai konkrētai vielai α būs individuāls, jo tas ir atkarīgs no molekulas ķīmiskā rakstura, kā arī no temperatūras un vielas daudzuma viendabīgā sistēmā (šķīdumā), tas ir, no tās koncentrācijas. Spēcīgi elektrolīti, kas ietver dažas skābes, bāzes un sāļus, šķīdumā pilnībā sadalās jonos, tāpēc tie nav piemēroti disociācijas procesa izpētei. Tāpēc pētniecībai tiek izmantoti vāji elektrolīti, kuru molekulas šķīdumā pilnībā nedisocionējas.

Atgriezeniskai disociācijas reakcijai konstantedisociāciju (Kd), kas raksturo līdzsvara stāvokli, nosaka pēc formulas: Kd = [K] [A] / [KA]. Kā konstante un disociācijas pakāpe ir savstarpēji saistītas, var uzskatīt, izmantojot vāja elektrolīta piemēru. Pamatojoties uz Ostvalda atšķaidīšanas likumu, tiek veidots viss loģiskais pamatojums: Kd = c • α2, kur c ir šķīduma koncentrācija (šajā gadījumā c = [CA]). Ir zināms, ka šķīduma V dm3 tilpumā izšķīdina 1 mol vielas. Sākotnējā stāvoklī sākotnējās vielas molekulu koncentrāciju var izteikt: c = [CA] = 1 / V mol / dm3, un jonu koncentrācija būs: [K] = [A] = 0 / V mol / dm3. Kad sasniegts līdzsvars, to vērtības mainās: [CA] = (1 - α) / V mol / dm3 un [K] = [A] = α / V mol / dm3, tad Kd = (α / V • α / V) / (1 - α) / V = ​​α2 / (1 - α) • V. Mēs aplūkojam nedaudz disociējošu elektrolītu gadījumu, kuru disociācijas pakāpe (α) tuvojas nullei, un šķīduma tilpumu var izteikt ar zināmo koncentrāciju: V = 1 / [CA] = 1 / s. Tad vienādojumu var pārveidot: Kd = α2 / (1 - α) • V = α2 / (1 - 0) • (1 / s) = α2 • s, un, iegūstot frakcijas Kd / s kvadrātsakni, jūs varat aprēķināt disociācijas pakāpi α. Šis likums ir spēkā, ja α ir daudz mazāks par 1.

Spēcīgākiem elektrolītiem lielākā mērāir piemērots termins šķietamā disociācijas pakāpe. Tas tiek noteikts kā disociēto daļiņu šķietamā daudzuma attiecība pret reālo vai no formulas izotoniskā koeficienta noteikšanai (ko sauc par Van't Hoff koeficientu un parāda vielas patieso uzvedību šķīdumā): α = (i - 1) / (n - 1). Šeit i ir izotoniskais koeficients, un n ir izveidoto jonu skaits. Šķīdumiem, kuru molekulas ir pilnībā sadalījušās jonos, α ≈ 1, un, samazinoties koncentrācijai, α arvien vairāk sliecas uz 1. To visu izskaidro spēcīgu elektrolītu teorija, kurā teikts, ka stipra elektrolīta sadalīto molekulu katjonu un anjonu kustība tiek kavēta vairāku iemeslu dēļ. Pirmkārt, jonus ieskauj polāro šķīdinātāju molekulas, šo elektrostatisko mijiedarbību sauc par solvāciju. Otrkārt: pretēji lādēti katjoni un anjoni šķīdumā veido asociētos vai jonu pārus savstarpējās pievilkšanās spēku iedarbības dēļ. Asociētie uzvedas tāpat kā nedisociētās molekulas.