skanuj0061 2

na

5. Równowiigl jonowe w rozcieńczonych roztworach wodnych

'Ml*

<V

Bocływ roipunculnoAcI

k;

“*• ~^CB-

(22)

m

I

•' Stałe równowagi K« i K* noszą nazwę stałych protolizy (dysocjacji). Są to wielkości bezwymiarowe. Stała K_a (K*) jest funkcją temperatury i nie zależy od stężenia. Oznacza to, że w stałej temperaturze zmiana stężenia któregokolwiek ze składników roztworu spowoduje zmianę stężeń pozostałych, ale zawsze Ka (K*)=const.

Wartości stałych wyznacza się na drodze doświadczalnej. Zmieniają się one w szerokim zakresie 10"¹ — 10⁸. Aby nie operować potęgami, często wartości stałych podaje się w postaci wykładnika pX: —    - .-mt™

_PX = -logX X = 10'^ł>x    (19)

pKj = - logK* K, = 10^-pK*

pKb “ - logKb Kb=*iq^^Kb

Stopień protolizy (dysocjacji)

Stopień protolizy (dysocjacji) a zdefiniowany jest równaniem:

«***•* liczba cząsteczek (moli) elektrolitu zdysocjowanego

początkowa (formalna) liczba cząsteczek (moli) elektrolitu _

" Stopieó~protolizy-a-wyraża-ilośek>wo-moc-elektrolitu^ Jest ftinkcjąstężenia temperatury. Zależy również od rodzaju rozpuszczalnika i od obecności innych elektrolitów w roztworze. Często wyrażany jest w procentach.

. liczba cząsteczek (moli) elektrolitu zdysocjowanego . 100% początkowa (formalna) liczba cząsteczek (moli) elektrolitu

JDoczyn rozpuszczalności    -

W nasyconym, wodnym roztworze mocnego elektrolitu ustala się równowaga pomiędzy fazą stałą (nierozpuszczony elektrolit) a roztworem jego jonów.

ĄB-A‘łB'    .    (21)_;

W nasyconym roztworze trudno rozpuszczalnego elektrolitu stężenie jonów w roztworze jest małe (wartość bezwzględna). W tym rozcieńczonym roztworze równowagę procesu (21) można opisać stosując prawo działania mas:

gdzie: Cau “ stężenie substancji AB: w czystej fezie stałej, mol/dm^J, .

^CA^ł * ^cb- “    jonów A⁺, B" w roztworze nasyconym, moł/dm¹.

Gdy temperatura jest stała (T - const.), to c_AB - const. i równanie (22) możni przedstawić w formie:

(23)'

lub w skrócie:    . K_s=c_A, -c_Q.    (24)'

Na przykład w nasyconym roztworze chlorku ołowiu ustala się równowaga PbCjj t* Pb* + 201", którą opisuje stała równowagi K*:

^=cpi»*’^ccr

W nasyconym roztworze trudno rozpuszczalnego elektrolitu iloczyn stężeń jego jonów jest wielkością stałą (T = const). Stałą równowagi K, nazywa się iloczynem rozpuszczalności. Jest to wielkość bezwymiarowa. Iloczyn rozpuszczalności jest funkcją temperatury i nie zależy od wartości stężeń poszczególnych Jonów. Aby zmni^szyć stężenie jonów A^ł w roztworze, należy zastosować dostatecznie duży nadmiar jonów B”. Na przykład, aby ilościowo wytrącić kationy pierwszej grupy analitycznej (Ag*, Pb²*, Hg*²⁴) z roztworu-azotanów w postaci osadu chlorków, stosuje się nadmiar odczynnika strącającego - kwasu solnego o stężeniu 6 mol/dm³. Z kolei, jeżeli dążymy do roztworzenia trudno rozpuszczalnego osadu w roztworze, należy zmniejszyć stężenie jonów A* lub B~. Na przykład, aby rozpuścić osad chlorku srebra, do roztworu dodaje się amoniaką. W reakcji .amoniąky z jonami srebra tworzy się kompleks diaminasrebra(I)_

Ag* i 2NHj"[AgfNH,^ " ^ ' i stężenie jonów Ag* w roztworze maleje. Ich ubytek uzupełnia się przez rozpuszczenie osadu chlorku srebra. Jeżeli zastosuje się dostatecznie duży nadmiarNHj, osad AgCl można roztworzyć całkowicie (c^, -c^ < K^).