VII. Электролитическая диссоциация. Степень электролитической диссоциации. Ионное произведение воды. Произведение растворимости

Электролиты- вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток.

Процесс распада молекул электролитов на ионы в растворе или в расплаве называется электролитической диссоциацией, или ионизацией.

Электролиты, практически полностью диссоциирующие в водных растворах, называются сильными электролитами.

Степень диссоциации α — отношение числа диссоциированных молекул к общему числу молекул, находящихся в растворе. Степень диссоциации зависит от природы и концентрации электролита, а также от температуры раствора.

Константа диссоциацииравна отношению произведения концентрации ионов электролита к концентрации недиссоциированных его молекул.

В случае электролита АХ, диссоциирующего на ионы А⁺ и X^-, константа и степень диссоциации связаны соотношением (закон разбавления Оствальда):

где С_M - молярная концентрация электролита, моль/л.

Если степень диссоциации значительно меньше единицы, то при приближенных вычислениях можно принять, что 1 - α ≈ 1. Тогда выражение закона разбавления упрощается:

К_д = α² С_M

Последнее соотношение показывает, что при разбавлении раствора (т.е. при уменьшении концентрации электролита C_M) степень диссоциации электролита возрастает.

Для расчетов, связанных с диссоциацией кислот, часто удобно пользоваться не константой К_д, а так называемым показателем константы диссоциации pK,который определяется соотношением рК = - IgK.

Очевидно, что с возрастанием К_д, т.е. с увеличением силы кислоты, значение рК уменьшается; следовательно, чем больше рК, тем слабее кислота.

Под активностью ионапонимают ту эффективную, условную концентрацию его, соответственно которой он действует при химических реакциях. Активность иона а равна его концентрации С_т, умноженной на коэффициент активности f: а =f• С_т.

Важной характеристикой раствора сильного электролита, учитывающей межионное взаимодействие, является ионная сила.

Ионная сила I сильных электролитов определяется как полусумма произведений концентраций С_i всех находящихся в растворе ионов на квадрат их заряда z_i,

I = 0,5(C₁z² + C₂z₂² + ...+ C_nz_n²).

Растворимостьвещества показывает, какая масса его может раствориться в определённом объёме воды при данной температуре, чтобы раствор стал насыщенным (кг/м³, г/л).

По растворимости в воде вещества делят на три группы:

1) хорошо растворимые (>10г вещества в 1 л Н₂О);

2) малорастворимые (от 0,01 до 10 г вещества в 1 л Н₂О);

3) практически нерастворимые (<0,01 г вещества в 1 л Н₂О).
Растворимость веществ зависит от природы растворителя, от природы

растворённого вещества, температуры, давления (для газов). Растворимость газовпри повышении температуры уменьшается, при повышении давления — увеличивается.

Коэффициент растворимостипоказывает, какая максимальная масса вещества может раствориться в 100 г растворителя при данной температуре.

В насыщенном растворе электролита произведение концентраций его ионов есть величина постоянная при данной температуре. Эта величина количественно характеризует способность электролита растворяться, её называют произведением растворимости ПР.