Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Особенности растворов сильных электролитов. Ионная сила раствора
В водных растворах сильные электролиты (например НСl, NaCl, КОН) полностью диссоциированы, причём гидратированные ионы, образующиеся при этом, обычно не ассоциируются в молекулы (исключение составляет соляная кислота – водный раствор летучего хлороводорода). Поэтому в уравнениях электролитической диссоциации сильных электролитов знак обратимости (⇄) следует заменить знаком односторонней направленности процесса (→):
НСl → Н+ + Сl– ; NаСl → Nа+ + Сl–
Процесс диссоциации сильного электролита, в отличие от диссоциации слабого электролита, нельзя охарактеризовать константой диссоциации, так как этот процесс практически необратим, что приводит к зависимости значения константы диссоциации от концентрации раствора. Вследствие полной диссоциации число ионов в растворе сильных электролитов всегда значительно больше, чем в растворах слабых электролитов той же концентрации.
В концентрированных растворах сильных электролитов ионы расположены близко друг к другу и поэтому сильно взаимодействуют между собой. Это приводит к тому, что ионы в растворах не вполне свободны, и их движение затруднено. Снижение подвижности ионов уменьшает степень их участия в процессах, протекающих в растворе, создавая эффект уменьшения их концентрации. Количественно влияние межионного взаимодействия на поведение иона Xi в растворе сильного электролита характеризуется его активностью а (Хi) и коэффициентом активности γ(Хi).
Активность иона а(Хi)– эффективная концентрация иона Xi, соответственно которой он участвует во взаимодействиях, протекающих в растворах сильных электролитов. Коэффициент активности иона γ(Xi) показывает, во сколько раз активность иона отличается от его истинной концентрации в растворе сильного электролита.
Активность иона связана с его молярной концентрацией уравнением: а (Хi) = γ(Хi) · с (Хi). (3.1)
В бесконечно разбавленных растворах (с < 10–4 моль/л), где концентрации ионов малы и межионное взаимодействие практически отсутствует, γ(Хi) ≈ 1 и активности ионов очень близки их молярным концентрациям: а (Хi) ≈ с (Хi) (3.2)
Значение коэффициента активности иона зависит от:
– концентрации этого иона;
– температуры;
– концентрации других ионов.
1. При переходе от бесконечно разбавленных растворов, где γ(Хi) ≈ 1, к более концентрированным γ(Хi) с начала уменьшается [γ(Хi) < 1] из-за увеличения межионного взаимодействия, а при увеличении концентрации раствора до 1 моль/л и выше, значение γ(Xi) возрастает и может даже превысить 1, то есть активность иона в растворе становится больше его истинной концентрации. Это объясняется тем, что в растворах с высокой концентрацией ионов не хватает воды для полной их гидратации, что резко увеличивает подвижность этих ионов, так как они конкурируют между собой за молекулы воды.
2. С повышением температуры γ(Хi) увеличивается, так как возрастает подвижность иона (Xi) не только за счёт увеличения скорости движения всех частиц в растворе, но и в результате частичного разрушения гидратного слоя вокруг этого иона.
3. На величину γ(Хi) влияет общая концентрация всех ионов в растворе. В связи с этим Г. Льюис (1907 г.) ввёл понятие ионной силы раствора электролита.
Ионная сила раствора (I) – величина, характеризующая интенсивность электростатического поля всех ионов в растворе, которая равна полусумме произведений молярной концентрации (ci) каждого иона на квадрат его заряда (zi):
I = (3.3)
Определим взаимосвязь между ионной силой раствора электролита и его концентрацией в зависимости от числа и заряда ионов в формульной единице электролита*. Так, для электролита с однозарядными ионами, например NaCl ( = = с соли)
I = .
Для электролита, содержащего двух- и трёхзарядные ионы, например A12(SO4)3 ( = 2ссоли, = 3ссоли):
I = .
Следовательно, ионная сила раствора сильно возрастает при наличии в нём многозарядных ионов. В очень разбавленных растворах зависимость между коэффициентом активности иона γi, зарядом этого иона z iи ионной силой I описывается уравнением Дебая-Хюккеля:
. (3.4)
Из этого соотношения следует, что с увеличением ионной силы раствора коэффициент активности данного иона уменьшается. В практике значения коэффициентов активности ионов в растворах данной концентрации берут из справочных таблиц (табл. 2).
Таблица 2
|
|||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-10; просмотров: 787; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.173.178.60 (0.021 с.) |