ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теория электролитической диссоциации (Iе). Состояние ионного равювесия в гетерогенных системах из "Химические источники тока" Между осмотическим и газовым давлениями существует аналогия, дающая возможность применения уравнений газового состояния к растворам. [c.19] Можно считать, что осмотическое давление раствора равно тому газовому давлению, которое имело бы растворенное вещество, если бы оно находилось в газообразном состоянии и занимало бы тот же объем при той же температуре. [c.19] Поэтому уравнение газового состояния Клапейрона рУ = пПТ. [c.19] Вскрытие физического значения коэфициента / положило начало теории электролитической диссоциации, основы которой вкратце излагаются ниже. [c.20] Наличие большего осмотического давления у растворов минеральных веществ, чюм у растворов органических веществ, при тех же температурах и концентрациях, объясняется тем, что молекулы растворенного вещества в растворе частично распадаются на ионы. Отношение числа распавшихся молекул в растворе к первоначальному числу их называется степенью диссоциации и обозначается символом а. [c.20] Ионы металлов и водорода всегда заряжены положительно, а ионы, образованные радикалами кислот и гидроксила,, — отрицательно. [c.20] Процесс образования ионов при растворении вещества в воде можно представить себе следующим образом. Как известно, различают два вида химической связи — электро-валентную (ионную) и ковалентную. В первом случае связь между атомами в молекуле осуществляется путем перескакивания валентных электронов с наружной оболочки одного атома на наружную оболочку другого атома. Образующиеся, таким образом, ионы при переходе вещества в твердое состояние удерживаются в кристаллической решетке электростатическими силовыми полями. Для отрыва ионов друг от друга необходимо затратить работу. Работа эта, называемая энергией решетки, совершается полярными молекулами растворится, находящимися в тепловом движении и вступающими зате1м во взаимодействие с ионами растворяемого вещества (сольватация, гидратация ионов). Таким образом ионы в растворах являются сложными частичками, внутри которых находится ион, окруженный полярными молекулами растворителя. [c.20] Отсюда следует, что если процесс диссоциации электролита протекает с поглощением энергии, то, согласно правилу Ле-Шателье, степень диссоциации с повышением температуры возрастает. Если же процесс протекает с выделением энергии, то степень диссоциации при повышении температуры понижается. Это явление, нащример, наблюдается у уксусной кислоты, растворение которой в воде идет с выделением тепла. [c.21] Степень диссоциации зависит также от концентрации раствора. Зависимость эта известна под названием закона разбавления. [c.21] Рассмотрим раствор бинарного электролита, т. е. такого, молекулы которого распадаются на два иона, например уксусную кислоту. [c.21] Это и есть математическое выражение закона разбавления. [c.22] Дальнейшие исследования показали, что закон разбавления применим только к растворам слабых электролитов и неприменим к растворам сильных электролитов, так как при изменении их концентрации значение К не остается постоянным. [c.22] Неприменимость закона разбавления к растворам сильных электролитов при)вела к попыткам дополнить его путем введения эмпирических поправок, а также к появлению принципиально новых точек зрения на природу сильных электролитов. [c.22] Исходя из теории полной диссоциации сильных электролитов, можно ввести вместо понятия ионной концентрации понятие активности. [c.22] Эта зависимость основана на соображении, что если для газовых систем, в которых имеет место проявление Ван-дер-Ваальсовских сил, возможно применение закоиов идеальных газов, то и для растворов, в которых проявляются электростатические силы, могут быть также применены законы идеальных систем, если в них вместо концентрации вводить другие переменные, являющиеся функциями от концентраций. Эти величины называют активностями. [c.22] Из изложенного следует, что факт существования электролитической диссоциации бесспорен. Недостатком же теории является то, что она не может быть приложена к растворам сильных электролитов, поскольку она не учитывает электростатических сил притяжения и отталкивания между ионами. [c.22] Таким образом, теория электролитической диссоциации, строго приложимая к слабым электролитам, в первом приближении достаточно правильно отражает состояние ионного равновесия В1 растворах сильных электролитов и может быть рассматриваема как рабочая гипотеза. [c.23] Тетерь обратимся к гетерогенным, т. е. многофазным системам. [c.23] Рассмотрим равновесие насыщенного раствора сульфата свинца РЬ804 с его твердым осадком. В такой системе одновременно существуют два подвижных равновесия 1) между твердой и жидкой фазой и 2) между не-диссоциированными и диссоциированными молекулами в растворе. Наличие твердой фазы гарантирует постоянство концентрации растворенного вещества в растворе. [c.23] Так как даже клаосичеокая теория электролитической диссоциации признает полную диссоциацию трудно-растворимых веществ, то прюиэведение ионных концентраций выражает растворимость вещества при данной температуре и называется произведением растворимости. [c.24] Вернуться к основной статье