Закон разбавления Оствальда

В.Оствальд 1888 г. - позволяет с высокой точностью определять константы диссоциации многих веществ (за исключением очень сильных электролитов). Дело в том, что величину α удается опытным путем связать с электропроводностью раствора. Таким образом, зная концентрацию раствора, и выяснив в опыте степень диссоциации электролита, можно вычислить и величину Кд.

; для разбавлр-ров

33. Сильные электролиты

Принципиальное отличие сильных электролитов от слабых состоит в том, что равновесие диссоциации сильных электролитов полностью смещено вправо:

а потому константа равновесия (диссоциации) оказывается величиной неопределенной. Снижение электропроводности при увеличении концентрации сильного электролита обусловлено электростатическим взаимодействием ионов.

Общие представления теории сильных электролитов Дебая-Хюккеля (1923)

Электролит полностью диссоциирует, но в сравнительно разбавленных растворах (C = 0,01 моль·л–1).

Каждый ион окружен оболочкой из ионов противоположного знака. В свою очередь, каждый из этих ионов сольватирован. Это окружение называется ионной атмосферой.

Основная ее идея состоит в том, что вследствие электростатического притяжения между положительными и отрицательными ионами вблизи каждого иона находятся главным образом ионы противоположного знака, т.е. ион как бы окружен ионной атмосферой. Суммарный заряд этой атмосферы по абсолютной величине равен заряду центрального иона, но противоположен ему по знаку. Тормозящее действие ионной атмосферы на передвижение ионов проявляется таким образом, что все свойства, зависящие от концентрации ионов (такие, как электрическая проводимость, осмотическое давление и т.д.), отвечают заниженной степени диссоциации – кажущейся степени диссоциации.

Чем выше концентрация раствора, тем сильнее взаимодействие ионов, тем меньше и кажущаяся степень диссоциации сильного электролита.

Активность и коэф.активности ионов

Активность – концентрация, в соответсвии с которой в-во проявляет свойства в р-ре (лекционное опр.)

Где f – коэф.активности

С – концентрация

-активность катионов

- активность анионов

- средний коэфактивности (для бинарного соединения)

Здесь z – заряд иона, для которого рассчитывается коэффициент активности, I – т.н. ионная сила раствора

Коэф.активности определяется ионной силой р-ра

- Ионная сила

Ионная сила раствора равна полусумме концентраций всех ионов, умноженных на квадрат их заряда

Электролиты в организме

Натрий, хлорид (поваренная соль) и калий известны под общим названием электролитов - считаются главными электролитами человеческого организма.

Главная функция электролитов — обеспечение в организме баланса жидкостей между клетками и кровью, а также, помимо всего прочего, передача нервного импульса. Недостаток электролитов в организме может отмечаться при сильном обезвоживании, на протяжении длительных и интенсивных занятий, без адекватного пополнения воды и электролитов в организме, а так же при некоторых заболеваниях почек. К числу побочных эффектов недостатка электролитов можно отнести головокружение, обморок и снижение физической формы. В то же время чрезмерное употребление натрия и хлорида (поскольку они присутствуют в нашей пище в связанном виде — в качестве поваренной соли) вызывает гипертонию, проблемы с водным балансом в организме и даже отеки. Слишком высокое содержание калия в рационе, 18 г и более, влечет за собой острую гиперкалиемию, которая может вызвать остановку сердца и привести к фатальному исходу.

Эти три электролита содержатся во всех видах пищи. Натрий и хлорид присутствуют в пище по большей части как поваренная соль, хотя необходимо отметить, что бикарбонат натрия и моноглютамат натрия также влияют на общий уровень ежедневного приема натрия. Наиболее крупными «поставщиками» натрия являются поваренная соль (хлорид натрия) и всевозможные виды консервов и готовой пищи. Калий также присутствует во всех продуктах, но особенно богаты им фрукты и овощи. Точнее говоря, тогда как типичный дневной нормативный прием калия составляет от 2500 до 3400 мг, некоторые люди, чей рацион особенно богат фруктами и овощами, употребляют в день от 8 до 11 г калия. Большинство людей хотели бы придерживаться низкого употребления натрия и хлорида при одновременном высоком содержании калия. Спортсменам особенно важно обращать внимание на уровень этих минеральных веществ, поскольку они теряют их с потом в ходе высокоинтенсивных занятий. Но не думайте, что вам лучше подзаправиться поваренной солью. Обильный прием пищи спортсменами обычно компенсирует все потребности организма в электролитах.

Многие специальные спортивные напитки, в изобилии представленные на рынке, содержат воду, углеводы и электролиты. Употреблять такие напитки рекомендуется спортсменам, проводящим высокоинтенсивные тренировки. Лучше всего их пить во время тренировок и после них. Спортсмены-бегуны на длинные и сверхдлинные дистанции должны в первую очередь заботиться о том, чтобы получать достаточное количество воды и углеводов, и лишь потом о получении адекватного уровня электролитов. Наилучшими во время занятий являются напитки с низким уровнем содержания электролитов, поскольку высокая концентрация электролитов будет задерживать моторику желудка и негативно сказываться на водном обмене и подаче углеводов в процессе физических занятий.

Как правило, в дополнительном приеме натрия и хлорида обычно нет необходимости. Чаще всего этих веществ в подавляющем большинстве диет более чем достаточно. Тем не менее спортсмены, желающие повысить содержание натрия или хлорида в своем рационе, могут воспользоваться для этого поваренной солью. Впрочем, характерной чертой большинства рационов является как раз повышенное содержание в них пищевой соли. С другой стороны, содержание калия в рационе питания может варьироваться весьма значительно. Люди, стремящиеся употреблять как можно меньше калия, могут подыскать для себя пищевые добавки с поливитаминами и минералами, в составе которых содержится калий в форме хлорида калия.

Общие примерные рекомендации по приему этих веществ для спортсменов и любителей фитнеса (мужчин и женщин), использующих интенсивные и активные тренировки, таковы: натрий — от 1500 мг до 4500 мг; хлорид — от 1500 мг до 4500 мг; калий — от 2500 мг до 4000 мг (все нормы указаны в расчете на день с учетом всех видов пищи и добавок).