ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химическое равновесие из "Канализация промышленных предприятий" Молекула вещества, как известно, является электроней-тральной однако положительные и отрицательные заряды в ней могут быть размещены пространственно неравномерно. Если центры тяжести положительных и отрицательных зарядов пространственно не совпадают, то вокруг молекулы воз-никает электросиловое поле такой случай наблюдается при ионной и полярных связях. При совпадении центров тяжести зарядов электросиловое поле не образуется атомы молекулы в этом случае находятся в неполяриой связи. [c.35] Величина электросилового поля полярных молекул характеризуется дипольным моментом, представляющим собой произведение элементарного электрического заряда на расстояние между центрами положительных и отрицательных зарядов. [c.35] При растворении в воде вещества, обладающего ионной связью, молекулы воды ориентируются вокруг положительно и отрицательно заряженных ионов растворяемого вещества. В силу такой ориентации молекул воды силовое поле каждого из ионов ослабляется, что ведет к отрыву их друг от друга и возникновению в растворе положительно заряженных ионов — катионов и отрицательно заряженных ионов — анионов. [c.36] Процесс образования в воде катионов и анионов называется электролитической диссоциацией. Катионы, имеющие один положительный заряд, обозначаются символом вещества с одним знаком плюс, два заряда — с цифрой 2 перед знаком плюс и т. д. (например, Ыа+, Сд +, Ре +, Мп + и т. д.). Аналогично изображаются и анионы (например, С1 , 50 и т. д.). [c.36] Способность различных веществ образовывать в растворе ионы неодинакова. Молекулы таких веществ, как электролиты (например, соли), распадаются на ионы полностью молекулы других распадаются частично, третьи (неэлектролиты) совершенно не образуют ионов. [c.36] Способность веществ к образованию в растворе ионов характеризуется степенью диссоциации (или степенью ионизации) а, которая определяется отношением числа диссоциированных молекул к общему числу растворенных молекул этого вещества. Степень диссоциации зависит от природы вещества, концентрации раствора и его температуры (табл. 1-5). [c.36] В зависимости от того, как электролиты распадаются на ионы — полностью или частично, их разделяют на сильные и слабые. К сильным электролитам относятся вещества, которые в 0,1 н. растворе диссоциированы больше, чем на 30%, остальные электролиты — к слабым. [c.36] К СИЛЬНЫМ электролитам относятся почти все соли, вне зависимости от того, какой кислотой и каким основанием они образованы кислоты же и основания могут быть как сильными, так и слабыми электролитами. К сильным, например, относятся азотная, соляная, серная и ряд других неорганических кислот и такие основания, как едкие щелочи (едкий натр, едкое кали и т. д.) все органические кислоты (например, угольная, уксусная и т. д.), водный раствор аммиака, а также большинство органических оснований (амины, пиридиновые основания и т. д.) — слабые электролиты. [c.37] Большинство растворенных в воде веществ находится виде ионов, связанных между собой силами электростатического взаимодействия каждый из них находится, кроме того, под воздействием диполей воды. Это воздействие тем больше, чем больше концентрация ионов в растворе и чем больше их заряд. Электростатические силы взаимодействия между ионами ослабляют их способность к химическиТм реакциям, вследствие чего только некоторая их часть, называемая активной концентрацией, способна к реакциям. [c.37] Величина коэффициента активности зависит от так называемой ионной силы раствора а, которая характеризует степень влияния электростатических сил между ионами и зависит от общего количества находящихся в растворе ионов и их валентности. [c.38] Числовые значения коэффициентов f в зависимости от ионной силы раствора приводятся в табл. 1-6. [c.38] Как видно, величина f резко падает с увеличением концентрации раствора и валентности ионов и только для очень слабых растворов/=1 иа=[С]. [c.38] Таким образом, при большом солесодержании сточных вод и особенно в тех случаях, когда реакция протекает между многовалентными ионами, активная концентрация оказывается значительно меньше фактической концентрации данного иона. [c.39] Отсюда следует, что при химической обработке в целях очистки таких сточных вод фактический расход реагентов может намного превышать их теоретическое количество, соответствующее действительным активным концентрациям. [c.39] Как известно, скорость всякой химической реакции пропорциональна концентрации реагирующих веществ, В обратимых реакциях, в которых концентрации веществ Л и 5 в процессе реакции убывают, а концентрации веществ С и О возрастают, скорость первой реакции 1 будет убывать, а скорость второй реакции иг — возрастать. [c.39] Эта формула выражает один из основных законов химии— закон действующих масс, по которому отношение произведения активных концентраций веществ, образовавшихся при реакции, к произведению активных концентраций веществ, вступивших в нее. при установившемся равновесии является величиной постоянной-, она называется константой равновесия. [c.39] Величина К не зависит от концентраций, но заметно изменяется при изменении температуры среды. [c.39] Входящие в уравнение (Л), [В], (С) и (О) являются концентрациями в состоянии равновесия, а не концентрациями введенных в реакцию веществ. [c.39] Таким образом, если, например, из раствора необходимо удалить вещество А или снизить его концентрацию до допустимой величины, то для этого нужно увеличить концентрацию вещества В. Это весьма важное положение используется при решении практических задач. [c.40] Вернуться к основной статье