ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты из "Курс качественного химического полумикроанализа" Сделаем такой расчет для случая, когда на 1 моль СО взято 5 молей H 0 (при общем объеме газовой смеси, равном 1 л). [c.55] Обозначим количество превращенных молей СО через х. [c.55] Как было показано выше ( 3), реакции мокрым путем, чаще всего применяемые в анализе, представляют собой реакции ионов. Раз это так, аналитику очень важно знать, в какой мере те или иные из применяемых им соединений диссоциированы на ионы. Как известно, число, показывающее, катя часть от общего количества растворенного электролита распадается на ионы, называется степенью электролитической диссоциации и обозначается через а. [c.55] например, выражение степень диссоциации уксусной кислоты в 0,01-молярном растворе а = 0,0419 означает, что при указанной концентрации 0,0419 (или 4,19%) от всего количества СНзСООН диссоциировано на ионы, тогда как 0,9581 (или 95,81 %) ее находится в растворе в виде недиссоциированных молекул. [c.55] Степень диссоциации может быть определена на опыте различными методами, например по электропроводности раствора, по понижению точки замерзания его и т. д. [c.55] Электропроводность представляет собой величину, обратную сопротивлению, и выраж ается в обратных омах. Например, если сопротивление данного проводника равно 200 омам, то электропроводность его равняется V200, или 0,005 Обратных ома, и т. д. [c.55] Чтобы вывести зависи.мость между степенью диссоциации н электропроводностью, положим, что мы имеем раствор бинарного электролита , например НС1, содержащий т молей последнего в 1 мл (не в литре ). Пусть степень диссоциации H I при данной концентрации равна а. В таком случае количество распавшихся на ноны граммолекул H I, равно как и количество образовавшихся грамм-ионов Н+ и С1 , составляет по а т в каждом миллилитре раствора . Концентрации катионов и анионов в растворе, таким образом, одинаковы. Однако скорость их движения при электролизе, зависящая от природы ионов, различна. Так, например, опыт показывает, что ионы водорода движутся.гораздо быстрее ионов хлора. Ясно поэтому, что и доля участия их в переносе электричества через раствор будет тоже различной ионы Н+перенесут его больше, чем ионы 1 . [c.56] Таким образом, следует ожидать, что определяемая на опыте удельная электропроводность растворов (L) слагается из двух величин, одна из которых пропорциональна концентрации катиона (та) и скорости движения его (и), а другая — концентрации аниона (mj) и скорости его движения (v). Опыт вполне подтверждает это заключение. [c.56] По этой формуле определяется степень диссоциации электролитов. Величину для сильно диссоциированных веществ можно найти непосредственно из опыта, постепенно разбавляя раствор и определяя его молекулярную электропроводность. При концентрациях порядка 0,0001 мол л величина молекулярной электропроводности перестает изменяться т. е. достигает предельного значения. На опыте определяют также и величину р., т. е. молекулярную электропроводность раствора при данном разбавлении. Подставив полученные величины в формулу (4), вычисляют степень диссоциации а. [c.57] Для слабо диссоциированных веществ указанный метод неприменим, так как достижение предельной величины молекулярной электропроводности требует такого сильного разбавления раствора, при котором экспериментально определяемая удельная электропроводность становится неизмеримо малой. [c.57] Величины /е и могут быть названы ионными проводимостями катиона (/с) и аниона (1а)- Их называют также подвижностями ионов и выражают в обратных омах. [c.57] Ионные проводимости могут быть определены экспериментально из наблюдений над электропроводностью сильно диссоциированных соединений, содержащих данные ионы. [c.57] Рассмотрим следующий числовой пример определения степени диссоциации слабого электролита по электропроводности. [c.58] Пример. Определить степень диссоциации уксусной кислоты в 0,1-мо-лярном растворе, зная, что удельная электропроводность его равна 0,000474 обратных ома. [c.58] Величины степени диссоциации, определенные различными методами, оказались довольно близкими между собой, что способствовало всеобщему признанию теории Аррениуса. [c.59] Выдающуюся роль в развитии и пропаганде этой теории сыграли исследования русских ученых И. А. Каблукова и В. А. Кистяковского. [c.59] Степень диссоциации электролитов имеет огромное значение для анализа, так как от нее зависит химическая активность соот-ветствуюи их веществ. В справедливости этого нетрудно убедиться из следующих фактов. Определение электропроводности одномолярных растворов НС1 и СНзСООН показывает, что в то время как НС1 диссоциирована почти нацело ( 80%), степень диссоциации СНзСООН весьма мала (0,42%). Если подействовать на указанные растворы одинаковыми кусочками металлического цинка, то в случае НС1 водород будет выделяться очень бурно, а в случае СНзСООН выделение его происходит чрезвычайно медленно. Такая же разница наблюдается и в скорости выделения СОг при действии растворами этих кислот на СаСОз. [c.59] О различной химической активности растворов соляной и уксусной кислот свидетельствует также и различная способность их растворять некоторые трудно растворимые в воде вещества. Действительно, существует большое количество веществ, которые растворяются в соляной кислоте, но нерастворимы в уксусной кислоте. Таковы, например, ВаСг04, СаСг04, ZnS и т. п. [c.59] Из всего сказанного следует, что хорощо диссоциированная на ионы соляная кислота является в то же время сильной, т. е. химически активной кислотой, тогда как мало диссоциированная уксусная кислота представляет собой кислоту слабую. [c.59] Вернуться к основной статье