/ / Степен дисоцијације слабих и јаких електролита

Степен дисоцијације слабих и јаких електролита

Израз "дисоцијација" у хемији и биохемијиозначава процес распадања хемијских једињења у јоне и радикале. Дисоцијација је супротност асоцијације или рекомбинације и реверзибилна је. Квантификација дисоцијације врши се коришћењем такве количине као што је степен дисоцијације. Има словну ознаку α и карактерише је у реакцији дисоцијације која се одвија у хомогеним (хомогеним) системима према једначини: КА ↔ К + А, равнотежном стању. КА су честице полазног материјала, К и А су мале честице у које су се веће честице материје распадале као резултат дисоцијације. Из чега произлази да ће се у систему појавити дисоциране и недисоциране честице. Ако претпоставимо да је н молекула пропадло, а Н молекули нису пропадали, тада се ове количине могу користити за квантификацију дисоцијације, која се израчунава у процентима: α = н • 100 / Н или у деловима јединице: α = н / Н.

Односно, степен дисоцијације је односдисоциране честице (молекуле) хомогеног система (раствора) на почетни број честица (молекула) у овом систему (раствору). Ако је познато да је α = 5%, то значи да је само 5 молекула од 100 оригиналних молекула у облику јона, а преосталих 95 молекула не пропада. За сваку одређену супстанцу, α ће бити индивидуалан, јер зависи од хемијске природе молекула, као и од температуре и од количине материје у хомогеном систему (у раствору), односно од његове концентрације. Јаки електролити, који укључују неке киселине, базе и соли, у раствору се потпуно растварају у јоне, па нису погодни за проучавање процеса дисоцијације. Због тога се за истраживање користе слаби електролити чији молекули се у раствору потпуно не одвајају у јоне.

Для обратимой реакции диссоциации константу дисоцијација (Цд), која карактерише стање равнотеже, одређује се формулом: Цд = [К] [А] / [КА]. Како су константа и степен дисоцијације међусобно повезани може се видети на примеру слабог електролита. На основу Оствалдовог закона разблажења, гради се свако логичко резоновање: Кд = ц • α2, где је ц концентрација раствора (у овом случају ц = [КА]). Познато је да се 1 мол неке супстанце раствара у волумену раствора В дм3. У почетном стању концентрација молекула почетног материјала може се изразити: ц = [КА] = 1 / В мол / дм3, а концентрација јона ће бити: [К] = [А] = 0 / В мол / дм3. Када достигну равнотежу, њихове вредности се мењају: [КА] = (1 - α) / В мол / дм3 и [К] = [А] = α / В мол / дм3, тада је Кд = (α / В • α / В) / (1 - α) / В = α2 / (1 - α) • В. Разматран је случај мало дисоцијацијских електролита, чији се степен дисоцијације (α) приближава нули, а запремина раствора може се изразити у познатој концентрацији: В = 1 / [КА] = 1 / с. Тада се једначина може трансформисати: Цд = α2 / (1 - α) • В = α2 / (1 - 0) • (1 / с) = α2 • с, и, узимајући квадратни корен из фракције Цд / с, можемо израчунати степен дисоцијације α. Овај закон важи ако је α много мањи од 1.

За јаке електролите у већој мерипогодан је термин привидни степен дисоцијације. Налази се као однос привидног броја дисоцираних честица и реалног или из формуле за одређивање изотоничног коефицијента (назван Вант Хоф фактор и показује право понашање супстанце у раствору): α = (и - 1) / (н - 1). Овде је и изотонични коефицијент, а н број формираних јона. За растворе чији су се молекули потпуно распали на јоне, α ≈ 1, а са опадањем концентрације, α тежи све више ка 1. Све ово се објашњава теоријом јаких електролита, која каже да кретање катјона и ањона дезинтегрисаних молекула јаког електролита омета из више разлога. Прво: јони су окружени молекулима поларног растварача, ова електростатичка интеракција се назива солватација. Друго: супротно наелектрисани катјони и ањони у раствору, услед дејства сила међусобног привлачења, формирају сараднике или јонске парове. Сарадници се понашају на исти начин као и недисоцирани молекули.