Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методические указания к решению задач по Химии.doc
Скачиваний:
6
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
4 Мб
Скачать
☆

Электролитическая диссоциация

Электролитическая диссоциация – это процесс распада молекул вещества на ионы под действием полярных молекул растворителя, а также при расплаве этих веществ.

Следствием электролитической диссоциации является электрическая проводимость растворов и расплавов электролитов (кислот, оснований, солей).

Электролитическая диссоциация – процесс обратимый, и в растворах электролитов имеет место равновесие между ионами и молекулами. Отношение числа молекул, распавшихся на ионы (Ni), к общему числу растворенных молекул (N) электролита называется степенью диссоциации :

 = N1/ N.

Степень диссоциации зависит от природы электролита, его концентрации, природы растворителя, присутствия в раство­ре одноименных ионов. Степень диссоциации электролита определяется экспери­ментально и выражается в долях единицы или в процентах.

По степени диссоциации электролиты делятся на силь­ные, средние и слабые. К сильным электролитам относятся такие, которые в 0,1 М растворе имеют α > 30%. Сильными электролитами являются: 1) почти все соли (кроме HgCl2, CdCl2, Fe(SCN)3, Pb(CH3COO)2 и некоторых других); 2) многие минеральные кислоты, например HNO3, HC1, H2SO4, HI, HBr, HC1O4 и др.; 3) основания щелочных и щелочно-земельных металлов, например КОН, NaOH, Ba(OH)2 и др.

У средних электролитов α = 3 – 30% в 0,1 М растворах; к ним относятся, например, Н3РО4, H2SO3, HF, Mg(OH)2.

Для слабых электролитов в 0,1 М растворах α < 3%; сла­быми электролитами являются H2S, H2CO3, HNO2, HCN, H2SiO3, H3BO3, HC1O и другие, а также большинство оснований многовалентных металлов, NH4OH и вода.

В табл. 1 приведены примеры электролитов различной силы и даны примеры записи уравнений их диссоциации.

Об относительной силе электролитов можно судить по электрической проводимости их растворов. При разбавлении растворов электролитическая диссоциация α увеличивается. Присутствие в растворе одноименных ионов понижает степень диссоциации.

Таблица 1

Сильные и слабые электролиты

Кислоты

Сильные

Средней силы

Слабые

HF  H+ + F-

H2CO3  H+ + HCO3-

H3PO4  H++ H2PO4-

H2S  H+ + HS-

HI, HBr

H2SO3  H++ HSO3-

HCN  H+ + CN-

HCOOH H++HCOO-

СН3СООН  CH3COO- + H+

H2SO4 → H+ +HSO4-

и некоторые органические кислоты

и многие другие органические кислоты

Основания

Mg(OH)2MgOH++OH-

NH3·OHNH4+ + OH-

KOH, RbOH, CsOH

Cu(OH)2CuOH+ + OH-

Ba(OH)2 ® BaOH+ +OH-

BaOH+  Ba2++ OH-

Fe(OH)3  Fe(OH)2++OH-

Sr(OH)2, Ra(OH)2

и другие гидроксиды

d-элементов, органические основания

Соли

Многие соли с ионной и кристаллической решеткой

Различные соли

в зависимости от степени разбавления раствора

Не многие соли многозарядных ионов

Mg(CN)2 Mg(CN)++CN-

ZnCl2, CdCl2, HgCl2, Fe(SCN)3

органические соли

Многоосновные кислоты и многокислотные основания диссоциируют ступенчато. Например:

(I ступень);

(II ступень);

(I ступень);

(II ступень);

 Al3++OH− (III ступень).

Ступенчатость диссоциации обусловливает возможность образования кислых и основных солей.

Кроме степени диссоциации состояние слабых электролитов в растворе характеризует константа равновесия между молекулами и ионами. Например, для азотистой кислоты

HNO2  H+ + NO2-

K = ,

где К – константа электролитической диссоциации, не зависящая ни от концентрации раствора электролита, ни от присутствия в растворе других электролитов. Константа электролитической диссоциации дает более общую характеристику электролита, чем степень диссоциации. Константа диссоциации зависит от температуры и природы растворителя.

Между константой и степенью диссоциации слабого электролита существует взаимосвязь:

К = 2с/(1– ). (14)

Это уравнение – математическое выражение закона разбавления Оствальда. Для слабого электролита при небольших разбавлениях  очень мала, а величина (1 – ) близка к единице, поэтому К = с2, или  = .

Смещение ионного равновесия, которое приводит к увеличению или уменьшению степени диссоциации слабого электролита, осуществляется по принципу Ле Шателье. Введение в раствор одноименного иона, то есть увеличение концентрации одного из продуктов реакции, приводит к смещению ионного равновесия влево, в сторону образования молекул или к уменьшению степени диссоциации слабого электролита. Наоборот, связывание одного из ионов в малодиссоциированное вещество ведет к повышению степени диссоциации электролита.