Для растворов
сильных электролитов введено понятие
активности
(или активной концентрации). Активность
– величина, подстановка которой вместо
концентрации в термодинамические
уравнения, действительные для идеальных
систем, позволяет использовать их для
реальных систем.
с – концентрация, «гамма» - коэффициент
активности.
Активность учитывает все виды взаимодействия между ионами. В качестве стандартного – принимают состояние полной диссоциации, при отсутствии осложняющего воздействия ионов друг на друга.
Электролиты – вещества, которые в растворе или расплаве состоят полностью или частично из ионов.
Они не подчиняются законам Рауля: их растворы замерзают при более низких температурах, а кипят при более высоких температурах, чем растворы неэлектролитов той же моляльной концентрации.
Электролитическая диссоциация.
Теорию ЭД предложил шведский ученый Аррениус. «Электролиты, растворяясть в воде, распадаются на ионы (заряженные частицы). При этом каждый ион ведет себя как самостоятельная частица.
В результате диссоциации концентрация увеличивается (число частиц в единице объема).»
Академик Каблуков дополнил теорию ЭД: «основная причина диссоциации на ионы – взаимодействие с полярными молекулами воды».
Согласно закону
Кулона, сила притяжения между зарядами
показывает, во сколько раз сила в данной
среде меньше, чем в вакууме.
Об ионизирующей способности растворителей судят по их диэлектрической проницаемости: чем она выше, тем энергичнее протекает процесс ЭД.
Кроме воды,
электролиты диссоциируют в
По способности диссоциации электролиты делятся на слабые и сильные. Сильные диссоциируют полностью – процесс необратим. Процесс диссоциации слабых обратим (в растворах содержатся как ионы, так и недиссоциированные молекулы).
Степень диссоциации
- доля растворенного электролита,
распавшегося на ионы. Для сильных -
для слабых
На практике СД
определяют путем измерения
электропроводимости раствора. Различают
удельную электропроводимость
и эквивалентную
повышается с
увеличением разбавления до некоторой
предельной величины, когда все молекулы
распадаются на ионы
При этом предельное значение эквивалентной
электропроводимости – электропроводимость
при бесконечном разбавлении
-
Для слабых электролитов выполняется
Электролиты – вещества, которые в растворе или расплаве состоят полностью или частично из ионов.
Они не подчиняются законам Рауля: их растворы замерзают при более низких температурах, а кипят при более высоких температурах, чем растворы неэлектролитов той же моляльной концентрации.
Электролитическая диссоциация.
Теорию ЭД предложил шведский ученый Аррениус. «Электролиты, растворяясть в воде, распадаются на ионы (заряженные частицы). При этом каждый ион ведет себя как самостоятельная частица.
В результате диссоциации концентрация увеличивается (число частиц в единице объема).»
Академик Каблуков дополнил теорию ЭД: «основная причина диссоциации на ионы – взаимодействие с полярными молекулами воды».
Чистая дистиллированная
вода в небольшой степени проводит ток.
Ее удельная электропроводимость:
Вода диссоциирует
по схеме:
Константа диссоциации
– частный случай константы равновесия:
Ионное произведение
воды:
С повышением температуры это произведение возрастает.
Степень кислотности растворов условились оценивать при помощи десятичного логарифма концентрации ионов [H+]. Эта величина – водородный показатель.
нейтральный раствор pH=7, кислый - pH<7, щелочной - pH>7.
Реакцию среды (кислотность или щелочность) часто определяют с помощью индикаторов. Индикаторы - слабые органические кислоты или основания, которые меняют окраску в зависимости от [H+].
Пример. лакмус, фенолфталеин, универсальный индикатор.
Электролитическая диссоциация.
Теорию ЭД предложил шведский ученый Аррениус. «Электролиты, растворяясть в воде, распадаются на ионы (заряженные частицы). При этом каждый ион ведет себя как самостоятельная частица.
В результате диссоциации концентрация увеличивается (число частиц в единице объема).»
Академик Каблуков дополнил теорию ЭД: «основная причина диссоциации на ионы – взаимодействие с полярными молекулами воды».
Согласно закону Кулона, сила притяжения между зарядами показывает, во сколько раз сила в данной среде меньше, чем в вакууме.
Об ионизирующей способности растворителей судят по их диэлектрической проницаемости: чем она выше, тем энергичнее протекает процесс ЭД.
Кроме воды, электролиты диссоциируют в
Константа
диссоциации в
случае разбавленного электролита:
См – концентрация недиссоциированных
молекул.
При стандартных
условиях
Константа диссоциации в одном и том же растворителе при постоянной температуре – величина постоянная, она свойственна данному электролиту.
Степень диссоциации характеризует состояние электролита в растворе данной концентрации и меняется с изменением ее.
При повышении
концентрации раствора
уменьшается.
Закон разведения Оствальда.
С разбавлением раствора степень диссоциации его увеличивается.
Выражает зависимость
между
Также можно
установить связь и между
Сильные электролиты: почти все соли, большинство кислот и гидроксиды металлов.
Электролиты средней
силы:
Слабые электролиты: почти все органические кислоты, вода.
Гидролиз - разложение солей под действием воды.
Вторая формулировка. Процесс, обратный нейтрализации, приводящий к образованию кислоты и основания.
Нейтрализация – реакция между кислотой и основанием.
1. Гидролиза нет
-если сильное основание и сильная кислота.
-если нерастворимые вещества («н» в таблице).
Пример.
2. Полный гидролиз
-если слабая кислота и слабое основание.
-если «-» в таблице растворимости.
Пример.
3.
-если сильное основание и слабая кислота.
-если слабое основание и сильная кислота.
Пример.
Константа
гидролиза:
Степень гидролиза – применяется для характеристики реакций гидролиза.
Степень возрастает с ростом температуры и с уменьшением концентрации (разбавлением).
Любая ОВР состоит из процессов окисления и восстановления.
Окисление – отдача электронов веществом, т.е повышение степени окисления элемента.
Пример.
Вещества, отдающие электроны, называют восстановителями.
Типичные восстановители: водород, металлы, углерод.
Восстановление – смещение электронов к веществу или понижение степени окисления.
Пример.
Вещества, принимающие электроны, называют окислителями.
Типичные окислители:
галогены, водород, соединения кислорода
Существуют реакции межмолекулярные (окислители и восстановители – разные вещества) и внутримолекулярные (окислители и восстановители – атомы одной молекулы).
Ионно-электронный метод подбора коэффициентов в ОВР.
1. Осуществить
материальный баланс с помощью ионов
2. Установить баланс с помощью зарядов.
3. Полученные 2 уравнения просуммировать так, чтобы число отданных электронов равнялось числу принятых.
4. Получается ионное уравнение ОВР. Перенести коэффициенты из ионного уравнения в молекулярное.
5. Уравнять ионы, не участвовавшие в схеме.
Пример.
______________________________________