Пиши Дома Нужные Работы


Электролитическая диссоциация в растворах

При растворении в воде или других растворителях кислоты, основания и соли подвергаются электролитической диссоциации, полностью или частично распадаясь на ионы. Отношение числа продиссоциированных молекул к числу растворенных называют степенью диссоциации. В зависимости от величины степени диссоциации электролиты делятся на сильные и слабые. Сильные электролиты диссоциируют полностью на ионы, т.е имеют степень диссоциации равную единице. Слабые электролиты диссоциируют частично.

Уравнение диссоциации сильных электролитов представляют диссоциацию как необратимый процесс

 

HCl H+ + Cl-

NaOH Na+ + OH-

 

Малорастворимые соли относятся к сильным электролитам. В растворе они диссоциируют практически нацело. Однако процесс растворения и диссоциации в этом случае обратимый – обратимая реакция происходит на границе раздела твердого вещества и раствора.

Константы равновесия, описывающие процесс растворения малорастворимых солей, называют произведениями растворимости:

 

BaSO4 (тв) Ba2+(р) + SO42-(р);ПРBaSO4 = [Ba2+][SO42-]

 

Слабые электролиты диссоциируют обратимо, при этом обычно степень диссоциации бывает небольшой и значительная часть слабого электролита существует в недиссоциированном состоянии. Константы равновесия, описывающие диссоциацию слабых электролитов, называют константами диссоциации:

HClO H+ + ClO-; = 5

 

Слабые многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато, степень диссоциации первой и второй ступени различаются количественно:

 

H2S H+ + HS; = 8,9

HS- H+ + S2-; = 1,3

 

Слабые основания – гидроксиды металлов – тоже диссоциируют ступенчато. Также малорастворимые гидроксиды характеризуются и произведениями растворимости.

Вода является слабым электролитом, ее электролитическая диссоциация описывается уравнением

 

H2O H+ + OH = 1,8

 

Вследствие малой степени диссоциации концентрацию недиссоциированных молекул можно принять равной общей концентрацией воды (сH2O = 1000/18) и общую концентрацию воды как величину постоянную в разбавленных растворах объединить с концентрацией равновесия

 

=

 

Таким образом, в воде и разбавленных водных растворах произведение концентрации ионов водорода на концентрацию гироксид-ионов есть величина постоянная, при 25°С равная 10-14. Это произведение называют ионным произведение воды и обозначают Kw. Концентрацию ионов водорода и гироксид-ионов в этом произведении выражают в моль/л.

В химии принято концентрации ионов водорода и гироксид-ионов выражать в логарифмических единицах, в виде так называемых водородного показателя pH и гидроксильного показателя pOH.

 

Логарифмируя равенство

рН + рОН = 14

Пример № 1

Рассчитайте рН и рОН 10-3 М раствора хлороводородной кислоты.

Решение.

Хлороводородная кислота является сильным электролитом; следовательно, [H+]=10-3 моль/л, а

= = моль/л;

= -lg 10-3 = 3;

= -lg 10-11 = 11.

Ответ: рН = 3, рОН = 11.

 

Пример № 2

Рассчитайте концентрацию ионов водорода с рН = 7,42

Решение.

= с = 10-рН = 10-7,42 = 3,8 ∙ 10-8 моль/л.

Ответ: рН = 3,8 ∙ 10-8 моль/л

 

Пример № 3

Вычислите рН уксусной кислоты с концентрацией равной 0,04 моль/лрКа (CH3COOH) = 4,76рКа = -lgКд.

Решение.

CH3COOH– слабый электролит, диссоциирует частично, поэтому с(CH3COOH) не равна c(H+).

Для расчета рН в растворах слабых электролитов используется формула:

Ответ: рН = 3,08

 

Пример № 4

Рассчитайте рН в 5% растворе муравьиной кислоты, если степень ее диссоциации равна 0,01%, а плотность раствора составляет 1,012 г/мл.

Решение. Муравьиная кислота слабая и диссоциирует обратимо: HCOOH = H+ + COO-, поэтому расчет рН ведем с учетом степени ее диссоциации

; α – степень диссоциации

 

=

Ответ: рН = 3,96

 

Пример № 5

В результате гидролиза гидрокарбоната натрия в его растворе создается слабощелочная среда. Рассчитайте рН раствора, содержащего 10 г гидрокарбоната натрия в 200 мл раствора, если степень гидролиза равна 0,01%.

Решение.

1. Гидролиз солей процесс обратимый;

NaHCO3+ HOH = NaOH + H2O + CO2

HCO3- + HOH = OH- + CO2 + H2O

В результате гидролиза образуются ОН- ионы , т.е среда в растворе щелочная.

2. Концентрация ОН-ионов определяется по формуле

с(ОН-) = h ∙ c(NaHCO3), где h– степень гидролиза соли, а c(NaHCO3) – молярная концентрация гидрокарбоната в растворе

= 0,59 моль/л;

с(ОН-) = 0,0001 ∙ 0,59 = 5,9 ∙ 10 – 5 моль/л;

3. = -lg5,9 ∙ 10 – 5 = 4,22

4. рН + рОН = 14; рН = 14 – 4,22 = 9,78

Ответ: рН = 9,78






ТОП 5 статей:
Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...



©2015- 2017 pdnr.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.