Электропроводность слабых электролитов

Вещества, растворы которых проводят электрический ток, называются электролитами. Процесс диссоциации электролита, в общем виде:

АК ↔ А^– + К⁺.

Согласно электролитической теории электролитов (П. Дабай) сильные электролиты в разбавленных растворах нацело диссоциируют на ионы, например:

H₂SО₄ ↔ 2 Н⁺ + SО₄^2–.

NaOH ↔ Na⁺ + OH^–

Согласно теории Аррениуса, диссоциация электролитов – процесс обратимый, поэтому в растворах электролитов наблюдается равновесие между ионами и недиссоциированными молекулами.

Степенью диссоциации (α) –это отношение числа молекул, распавшихся на ионы (n₁, моль), к общему числу молекул растворенного вещества (n₀, моль).

.

Если степень диссоциации электролита при его концентрации 0,1 моль/л превышает 30 %, то электролиты называются сильными. Для слабых электролитов α < 3 %. Все остальные являются электролитами средней силы.

Сила кислот и гидроксидов связана с их степенью диссоциации: чем больше степень диссоциации, тем сильнее соответствующая кислота или щелочь.

 

Степень и константа диссоциации некоторых кислот в их децинормальных растворах (0,1 н.) при 18 °С

 

Название кислоты	Формула	α, %	Кд
Азотная	HNO3		-
Соляная	НС1		-
Бромоводородная	НВг		-
Иодоводородная	HI		-
Серная	H2SO4		-
Фосфорная	Н3РО4		К1 = 7,5∙10-3, K2 = 6,2∙10-8, K3=2,2∙10-13
Сернистая	H2SO3		K1 = 1,7∙10-2, K2 = 6,2∙10-8 АГ2=6,2-10-8
Фтороводородная	HF	8,5	K =7,2 ∙10-4
Азотистая	HNO2	6,4	K = 4 ∙10-4
Муравьиная	HCOOH	4,2	К = 1,76∙10-4
Уксусная	СНзСООН	1,3	К = 1,75∙10-5
Угольная	H2CO3	0,17	К1 = 4,3∙10-7, K2 = 5,6∙10-11
Сероводородная	H2S	0,07	К1 = 5,7∙10-8, K2 = 1,2∙10-15
Хлорноватистая	HClO	0,05	К = 3,0∙10-8
Циановодородная	HCN	0,009	К = 7,2∙10-10
Борная	Н3ВO3	0,007	К1 = 5,8∙10-10 K2 = 1,8∙10-13 K3=1,6∙10-14

Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато. Так, диссоциацию ортофосфорной кислоты можно представить уравнениями:

первая ступень: Н₃РО₄ ↔ Н⁺ + Н₂РО₄^–

вторая ступень: Н₂РО₄^– ↔ Н⁺ + НРО₄^2–

третья ступень: НРО₄^2– ↔ Н⁺ + PO₄^3–

Константа диссоциации К_д (константа равновесия) характеризует способность электролита диссоциировать на ионы: чем больше К_д, тем больше ионов в растворе. Запишем выражения для констант диссоциации по каждой ступени (численные значения относятся к температуре 18 °С).

Всегда К₁ > К₂ > К₃, т.е. первичная диссоциация больше вторичной, вторичная больше третичной. Поэтому в растворах таких кислот в заметных количествах имеются только те ионы, которые образуются по первой ступени диссоциации.

 

 

Зависимость удельной электропроводности от концентрации

Cильные электролиты:

 

КИСЛОТЫ: HBr, HCl, HClO₄, H₂Cr₂O₇, HJ, HMnO_4, H₂SO₄, H₂SeO₄, HNO_3, HBrO₃

ослабление силы электролитов

 

ОСНОВАНИЯ: Ca(OH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)_2.

LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH.

ослабление силы электролитов

Относительные электроотрицательности элементов

 

Изменение энергии ионизации в зависимости от порядкового

номера элемента

 

Ряд электроотрицательности

F O N Cl Br I S C Se P As H B Cu Pb Si Sn Fe Al Li K

 

Ряд анионов

S^2– I^– Br^– Cl^– OH^– SO₄^2- NO₃^– CO₃^2– PO₄^3– F^–

Эбуллиоскопические (К_э) и криоскопические (К_кр) константы некоторых растворителей

Растворитель	Кэ	Ккр
Вода	1,86	0,52
Бензол	5,10	2,57
Анилин	5,87	3,69
Этиловый спирт	–	1,16
Ацетон	2,40	1,50

Произведения растворимости некоторых малорастворимых электролитов при 25 °С

Электролит	ПР	Электролит	ПР
AgBr	6·10–13	Cu(OH)2	2,2·10–20
AgCl	1,8·10–10	CuS	6·10–36
Ag2CrO4	4·10–12	Fe(OH)2	1·10–15
AgI	1,1·10–16	Fe(OH)3	3,8·10–38
Ag2S	6·10–50	FeS	5·10–18
Ag2SO4	2·10–5	HgS	1,6·10–52
BaCO3	5·10–9	MnS	2,5·10–10
BaCrO4	1,6·10–10	PbBr2	9,1·10–6
BaSO4	1,1·10–10	PbCl2	2·10–5
CaCO3	5·10–9	PbCrO4	1,8·10–14
CaC2O4	2·10–9	PbI2	8,0·10–9
CaF2	4·10–11	PbS	1·10–27
CaSO4	1,3·10–4	PbSO4	1,6·10–8
Ca3(PO4)2	1·10–29	SrSO4	3,2·10–7
Cd(OH)2	2·10–14	Zn(OH)2	1·10–17
CdS	7,9·10–27	ZnS	1,6·10–24

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: