ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Растворы электролитов из "Качественный химический полумикроанализ" Так как раствор электрически нейтрален, сумма всех положительных зарядов в растворе должна быть равна сумме отрицательных зарядов. Знак плюс, разделяющий ионы в приведенных уравнениях, показывает, что ионы рассматриваются как особые частицы, обладающие характерными физическими и химическими свойствами. [c.49] Эта теория, как увидим далее, должна быть значительно изменена для того, чтобы ее можно было согласовать с современными открытиями. Здесь укажем, почему она долго оказывала глубокое и полезное влияние на развитие химической науки и почему, с небольшими изменениями, она до сих пор применима для слабых электролитов. [c.49] Водный раствор фосфорной кислоты содержит кроме Н+, т. с. НзО , ионы Н2РОГ, НРОГ и РОГ- Эти последовательные ста. дни диссоциации многоосновной кислоты называются соответственно первичной, вторичной и третичной диссоциацией. Первичная диссоциация всегда значительно больше вторичной, а вторичная превосходит третичную. [c.50] Увеличение степени диссоциации с разбавлением легко понять, если принять во внимание, что диссоциация — это обратимый процесс, и потому с разбавлением раствора противоположно заряженные ионы реже сталкиваются, образуя недиссоци-ированные молекулы. [c.51] Электропроводность растворов электролитов. Степень диссоциации слабого электролита вычисляют на основании понижения температуры замерзания его растворов или измеряя их электропроводность. Рассмотрим последний метод. Ионы являются переносчиками электрического тока в растворе отсюда следует, что электропроводность данного количества растворенного электролита при данной температуре будет зависеть от степени его диссоциации. Поэтому электропроводность может служить мерилом степени диссоциации слабого электролита. [c.51] В табл. 2 приведены удельные и эквивалентные электропроводности раствора Na l при 18° и различных концентрациях. [c.52] При концентрации Na l меньше, чем 1 10 ООО, эквивалентная электропроводность раствора остается практически постоянной это имеет место для большинства солей. Максимальную электропроводность обозначают символом Хо и называют эквивалентной электропроводностью при бесконечном разбавлении. Это не значит, что разбавление действительно бесконечно велико, но указывает, что количество воды, содержащее 1 г-экв, так велико, что дальнейшее разбавление не вызывает увеличения электропроводности. Для сильно диссоциированных электролитов (сильные электролиты) Хе может быть определено экспериментально путем увеличения разбавления раствора до тех пор, пока дальнейшее заметное изменение величины Л не будет более наблюдаться . Этот метод в применении к слабым электролитам не дает достаточно точных чисел из-за экспериментальных трудностей. Но имеется другой метод, с помощью которого значение А о можно вычислить для слабых электролитов. [c.53] Закон Кольрауша независимого передвижения ионов. У читателя, может быть, возникнет вопрос, почему же растворы, содержащие одинаковое число эквивалентов в равных объемах, не имеют одинаковой электропроводности при бесконечном разбавлении. В случае НС1 и Na l значения соответственно равны 380 и 109. В каждом из этих растворов имеется одно и то же число ионов, несущих одинаковое число электрических зарядов. Различие электропроводности должно быть, следовательно, обусловлено вторым вышеупомянутым фактором, а именно, различием в скорости передвижения ионов. [c.53] Экспериментальное определение степени диссоциации. Элек-гропроводность прямо пропорциональна числу ионов в растворе, а потому отношение эквивалентной электропроводности при данном разбавлении к электропроводности при бесконечном разбавлении дает процент диссоциированного электролита или степень диссоциации при данном разбавлении. [c.54] Эта формула дает возможность вычислить степень диссоциации слабого электролита при условии, что известна его электропроводность при бесконечном разбавлении. [c.54] Промер, Удельная электропроводность 0,05Л1 раствора уксусной кислоты равна 0,0003 4 обр. ома. Вычислить степень диссоциаций. [c.54] Раствор 0,05М, и следовательно один эквивалент уксусной кислоты содержится в 20 л или 20000 мл раствора. [c.54] О солях, являющихся исключением, см. стр. 56. [c.55] Указанные числа не представляют истинных степеней диссоциации водные растворы солей не проявляют свойств, которые не могли бы ы ть приписаны аходящимс них нонам. Например, химические и физические свойства раствора ВаСЬ можно предсказать, если известны свойства ионов Ва+ - и l . Молярный раствор КС1, как показывают измерения электропроводности, содержит 25% диссоциированных молекул однако раствор проявляет только свойства ионов К+ и I и не имеет свойств, которые можно было бы приписать молекулам КС1. [c.55] Теория полной диссоциации и междуионное притяжение. Теория Дебая и Гюккеля. Если принять, что сильные электролиты полностью диссоциированы, то как объяснить, что эквивалентная электропроводность уменьшается при увеличении концентрации раствора. Аррениус объяснял это явление уменьшением степени диссоциации электролита. Дебай и Гюккель (1923), приняв теорию полной диссоциации, приписали изменения электропроводности с разбавлением электрическим силам, действующим между ионами. В растворе каждый ион окружен ионной атмосферой пз противоположно заряженных ионов, и притяжение, которое они оказывают, замедляет скорость передвижения ионов. Силы притяжения увеличиваются с увеличением концентрации раствора, так как расстояние между ионами уменьшается. Вследствие этого происходит понижение эквивалентной электропроводности и кажущееся уменьпхение степени диссоциации. И наоборот, при разбавлении раствора раЬстояние между противоположно заряженными ионами возрастает, электростатическое взаимодействие ионов становится все более слабым и эквивалентная электропроводность увеличивается. Наконец, при бесконечно больших разбавлениях межионные силы становятся ничтожно малыми вследствие относительно больших расстояний между ионами и по этой причине эквивалентная электропроводность достигает максимальной величины. Итак, Аррениус принял, что скорость передвижения ионов остается постоянной, но с изменением концентрации изменяется их число. Дебай и Гюккель утверждают, что при изменениях концентрации раствора число ионов остается постоянным, но скорости их передвижения изменяются под влиянием электростатического взаимодействия ионов. [c.55] В связи с этим необходимо помнить, что согласно теории полной диссоциации сильные электролиты практически полностью диссоциированы в водном растворе при всех концентрациях, однако это не означает, что активная масса иона, т. е его эффективная концентрация, одна и та же при всех разбавлениях. Как мы видели, вследствие электростатического притяжения, которое увеличивается с концентрацией, свобода передвижения ионов уменьшается. [c.56] Дальнейшее рассмотрение эффективной концентрации или активности ионов будет дано при изложении закона химического равновесия (стр. 63). [c.56] На основании сказанного электролиты по степени диссоциации можно разделить на следующие группы. [c.56] Слабые электролиты. В эту группу можно включйть все остальные электролиты. Эти две группы соединений нельзя резко разграничить, так как имеется некоторое число электролитов средней силы. В группу слабых электролитов входит много кислот, небольшое число оснований и некоторое число солей и комплексных ионов. Сюда же относится и вода. Ниже приведен неполный список таких электролитов с указанием для некоторых степеней диссоциации в 0,1 Af растворе. [c.56] Вернуться к основной статье