69151 Podstawy chemii, ćwiczenia laboratoryjne3

5. RÓWNOWAGA W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW

Wodne roztwory kwasów, zasad i soli są elektrolitami. Podczas rozpuszczania się w' wodzie i niektórych innych rozpuszczalnikach elektrolity rozpadają się częściowo lub całkowicie na jony, tzn. na atomy lub grupy atomów obdarzonych, ładunkiem elektrycznym (dodatnim - kationy, ujemnym - aniony). Procesowi rozpadu na jony, czyli dysocjacji elektrolitycznej ulegają substancje o budowie jonowej lub z wiązaniami kowalencyjnymi spolaryzowanymi (dipole).

Pod wpływem dipolowych cząsteczek W'ody może nastąpić przejście w struk turę jonową. W wodzie, rozpuszczalniku o dużej przenikalności elektrycznej (około 81), następuje osłabienie sił przyciągania (wiązań w cząsteczce) i jony uzy skują możliwość swobodnego poruszania się w roztworze. Wytworzone jony są zawsze otoczone dookoła cząsteczkami rozpuszczalnika, czyli ulegają hydratacji (tak jak w przypadku wody) lub ogólnie solwatacji (dla różnych rozpuszczalni ków).

Dysocjacja elektrolityczna jest reakcją odwracalną i w roztworze ustala sic równowaga między jonami a cząsteczkami niezdysocjowanymi, co można przed stawić następująco dla substancji typu/łZł:

AB «=> A⁺ + B

*AB =

[AB]

Moc elektrolitu (głównie kwasu i zasady) określa się tzw. stopniem dysocjn cji. Jest to stosunek ilości cząsteczek zdysocjowanych w stanie równowagi (n) do ogólnej ilości cząsteczek wprowadzonych do danego roztworu («„). Stopień dyso cjacji wskazuje jaka część rozpuszczonych cząsteczek jest zdysocjowana na jony (01= II !n„).

•Inpicń dysocjacji zależy od następujących czy nników:

I Natury chemicznej rozpuszczonej substancji Właściwości rozpuszczalnika (np. HCI jest całkowicie zdysocjowany w wodzie, .i w benzenie w bardzo małym stopniu)

' Ihecności innych elektrolitów w roztworze (może zachodzić cofanie dysocjacji po dodaniu wspólnego jonu)

¹ leżenia roztworu (wraz z rozcieńczeniem stopień dysocjacji rośnie)

I iinperatury

Stopień dysocjacji dla słabego elektrolitu wyraża się wzorem:

u stopień dysocjacji K stała dysocjacji i stężenie [mol/dm¹].

Mocne elektrolity są zdysocjowane całkowicie, to znaczy stopień dysocjacji I t lub podany w procentach 100%).

Sinhe elektrolity są zdysocjowane w bardzo małym stopniu a < 0,01 mi 1%).

I'i/> kład 5.1.

• i" |cst stężenie jonów wodorowych w wodzie? (Stała dysocjacji wody wynosi i N 10^IA).    ' •    ^,£    , Z'

' uni dnie ' .ulu |csl bardzo słabym elektrolitem dysocjującym według schematu:

2H2O <=> I ł30⁺+ OH lub dla uproszczenia H20<=>H⁺+OH