ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные положения теории электролитической диссоциации из "Аналитическая химия" Водные растворы электролитов по сравнению с растворами неэлектролитов той же концентрации обладают меньшим давлением пара над раствором, кипят при более высоких, а замерзают при более низких температурах, по этим свойствам они не подчиняются законам Ф. Рауля. Водные растворы электролитов обладают высоким осмотическим давлением, и в этом отношении они не подчиняются закону Вант-Гоффа. Растворы всех электролитов ведут себя так, как будто бы они состоят из двух независимых компонентов. [c.44] Все эти особенности водных растворов электролитов объясняет теория электролитической диссоциации. Сущность ее сводится к следующим положениям молекулы солей, кислот и оснований при растворении их в воде диссоциируют на ионы, которые в растворе ведут себя как самостоятельные единицы, участвующие в химических и электрохимических реакциях независимо от присутствия других ионов и молекул. [c.44] В настоящее время различают два процесса, происходящие при растворении электролитов в воде. Первый — растворение электролитов, имеющих ионную или гетерополярную кристаллическую структуру (типа КС1, Na I, Ba lj и др.), когда в раствор переходят ионы, содержащиеся в составе кристаллической решетки электролита. от процесс называется диссоциацией. Второй — растворение веществ с гомеополярной связью (типа НС1, H2S и др.), не имеющих свободных ионов. Этот процесс предложено называть ионизацией, так как в этом случае ионы образуются в процессе растворения электролита. Процесс диссоциации практически необратим, а процесс ионизации является обратимым. Однако строгой (точной) границы между диссоциацией и ионизацией нет, так как существует много электролитов с полярными связями, переходными от ионной к ковалентной связи. Поэтому в дальнейшем изложении мы будем пользоваться понятием ионизация при рассмотрении процессов растворения веществ с явно ковалентными или гомеополярными связями. [c.44] Количества положительных и отрицательных зарядов ионов равны, поэтому раствор в целом электронейтрален. Процесс ионизации является обратимым, а это значит, что в растворе наряду с ионами присутствуют и неионизированные молекулы. Поскольку процесс ионизации является обратимым, он характеризуется константой равновесия, которая называется константой ионизации электролита. [c.44] Так же можно продемонстрировать обратимость ионизации хлорида меди u lj. Гидратированные ионы [Си (ОНг)и] + голубого цвета, а неионизированные молекулы u la зеленого цвета. [c.45] Степень ионизации — величина безразмерная ее обыкновенно выражают в процентах. Так, например, выражение степень ионизации уксусной кислоты в 0,1 УИ растворе равна 0,0135 означает, что при указанной концентрации из общего количества молекул уксусной кислоты 1,35% находится в ионизированном состоянии (в виде ионов), а 98,65% — в виде неионизированных молекул. [c.45] К слабым электролитам относятся слабые кислоты, слабые основания и некоторые соли, имеющие ковалентные связи, например хлорид ртути Hg l2, цианид ртути Hg (СМ)г, роданид железа Ре ( СН)з, иодид кадмия СсИз и другие соли. [c.46] Растворы слабых электролитов при больших концентрациях отличаются незначительной электропроводностью, которая сильно увеличивается при разбавлении растворов. [c.46] В водных растворах сильных электролитов обнаруживаются только гидратированные катионы и анионы, например [НзО] — ионы гидроксония, [К (ОНг) ] —гидратированные катионы калия, [Ва (ОНг) ] —гидратированные катионы бария, [С1 (НаО) ] — гидратированные хлорид-ионы и т. д. [c.46] Сильные электролиты — соли одноосновных кислот — не проявляют ступенчатой диссоциации. Например, хлорид бария Ba lg диссоциирует сразу на ионы Ва + и два иона С1 . [c.47] Ввиду большого числа электролитов и разнообразия их свойств до настоящего времени не удалось установить строгих закономерностей ионизации. Неполная ионизация электролитов наблюдается у солей, катионы которых склонны к образованию ковалентной связи с анионами, например у солей таллия, кадмия, серебра и др. Многозарядные ионы, как правило, образуют в растворе ионные пары. Этот процесс особенно часто наблюдается при диссоциации несимметричных электролитов. [c.47] Степень электролитической диссоциации электролита при данном разбавлении раствора равна отношению эквивалентной электропроводности к эйвивалентной электропроводности при бесконечном разбавлении. [c.48] Подвижность ионов и эквивалентная электропроводность имеют одинаковую размерность oмr см ). [c.49] Уравнение С. Аррениуса дает возможность рассчитать кажущуюся степень ионизации электролитов по практически найденной эквивалентной электропроводности раствора при заданном разбавлении его. [c.49] Пример I. Вычислить степень ионизации уксусной кислоты, если эквивалентная электропроводность 0,1 н. раствора уксусной кислоты при 25°С равна 5,45 ом см , а эквивалентная электропроводность при бесконечном разбавлении уксусной кислоты СН3СООН, вычисленная по подвижности ионов при той же температуре, равна 404 ом см . [c.49] Пример 2, Вычислить эквивалентную электропроводность и кажущуюся степень диссоциации нитрата серебра А ЫОз, если эквивалентная электропроводность 0,01 н. раствора нитрата серебра при 25 С равна 124,8 ом см . [c.49] Степень диссоциации сильных электролитов, определяемая рассмотренными методами, называется кажущейся , так как, согласно современным представлениям, сильные электролиты в водных растворах полностью (на 100%) диссоциированы на ионы. [c.49] Степень диссоциации сильных электролитов имеет большое значение для характеристики электролитов и их практического использования в анализе. [c.49] Вернуться к основной статье