Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Влияние общего иона и противоиона на равновесие




 

Если к водному раствору слабого электролита добавить силь­ный электролит, содержащий общий ион, то в соответствии с принципом Ле Шателье равновесная система будет уменьшать это воздействие, смещая равновесие в сторону недиссоциирован­ной формы, то есть понижать степень диссоциации. Так, при до­бавлении к водному раствору слабой кислоты, например уксус­ной, какой-либо сильной кислоты в системе создаётся избыток ионов Н+, который способствует ассоциации ионов Н+ и СН3СОО и препятствует ионизации СН3СООН.

Аналогичное действие вызывает добавление в систему (ацетат натрия) (вследствие создания избытка ацетат-натрия СН3СОО).

Таким образом, добавление общего иона уменьшает степень диссоциации слабого электролита, но при этом значение его константы дис­социации сохраняется.

При добавлении в равновесную систему противоиона, то есть иона, который прочно связывает один из ио­нов электролита в новое соединение, диссо­циация слабого электролита усилится, а концентрация его не­диссоциированных молекул в растворе уменьшится.

Для ка­тиона Н+ противоионом является анион ОН (и наоборот), так как при их взаимодействии образуется Н2О – малодиссоциирующее вещество

Для анионов (ки­слотных остатков) противоионами являются катионы металлов, которые с ними образуют малорастворимые соли.

 

СН3СООН СН3СОО + Н+
Добавление НСl (избыток Н+)  
СН3СООNа (избыток СН3СОО)  
NаОН (связывание Н+ и ОН в Н2О)  
НСО3 СО32– + Н+
Добавление НСl (избыток Н+)  
2СО3 (избыток СО32–)  
NаОН (связывание Н+ и ОН в Н2О)  
СаСl2 (связывание Са2+ и СО32– в СаСО3)  

 

Влияние общего иона и противоиона на процесс диссоциации электролитов носит общий характер, что можно использовать для любых равновесных систем.

Взаимосвязь константы и степени электролитической

Диссоциации

 

Процесс диссоциации слабых электроли­тов характеризуется степенью электролитической диссоциации (α) и константой диссоциации (Ка или Кb),а также равновесными концентрация­ми неионизированного электролита и его ионов:

 

 

  СН3СООН СН3СОО + Н+
исходная концентрация с        
равновесная концентрация с(1 – α)   с α   с α

 

= . (2.6)

 

Полученное соотношение выражает закон разбавления Оствальда (1888 г.). Для растворов слабых электролитов при α < 0,01, то есть (1 – α) ≈ 1, выражение (2.6) приобретает сле­дующий вид:

 

Ка = сα2 или α = . (2.7)

 

Последнее соотношение показывает, что степень диссоциации слабого электролита при разбавлении раствора увеличивается обратно пропорционально корню квадратному из его молярной концен­трации.

ФРИДРИХ ВИЛЬГЕЛЬМ ОСТВАЛЬД(1853 –1932) – немецкий физикохимик, один из основателей физической химии. Благодаря его работам физическая химия была при­знана самостоятельной дисциплиной. Он сфор­мулировал закон разбавления, установил ме­ханизм действия индикаторов. Нобелевский лауреат по химии 1909 г. (за работы по изучению ката­лиза). Разработал технологический процесс окисления аммиака с помощью пла­тинового катализатора в промышленном цик­ле производства азотной кислоты. Долгое время не принимал тео­рию строения атома - согласился с существованием атомов лишь к 1906 г. Был последователем принципов австрийского физика и философа Эрнста Маха, считавшего, что учёные не должны созда­вать теорий и моделей, основанных на косвенных доказательствах и абстракциях, их удел – прямые и точные измерения.
В возрасте сорока лет Оствальд имел весьма эффектную внеш­ность: совершенно седые волосы, высокий лоб, огненно-рыжие борода и усы, живые выразительные глаза. Оствальд испытывал отвращение к примерке одежды и обуви, стрижке волос, не тер­пел зубных врачей и никогда не лечил зубов, а с секретарём об­щался с помощью велосипедного звонка, который собственноруч­но установил на двери своего кабинета. Свои статьи, записки и письменные поручения он складывал в корзину, выставлял за дверь и звонил. Секретарь забирал корзину в свою комнату и вы­полнял работу, а потом возвращал корзину на место. С 1906 г., оставив государственную службу, Оствальд поселился с семьёй на даче в Гроссботене близ Лейпцига, там он и продолжил свои исследования.
 

Пример. Вычислите значение степени диссоциации и равновесную кон­центрацию ионов водорода в растворе уксусной кислоты СН3СООН с концентрацией 0,1 моль/л, если её Ка = 1,75 · 10–5.

Решение. Воспользуемся математическим выражением закона разбавления Оствальда:

 

α = = = 0,0132, или α = 1,32 %.

 

+] = αс = 1,32 · 0,1 = 0,132 моль/л,или 1,32 ммоль/л.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...