336

A HibUl. IM1U.1 .Vvu    --u, r ), buui :uO

ISBN D4H1II ł-7. © l>. WN TOS >«}

334    11 RÓWNOWAGI W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW KWASY I ZASADY

czancj wówczas, gdy ta występuje w słanie stałym. Rozpatrując właściwości elektrolitów w roztworze, musimy uwzględnić oddziaływania pomiędzy jonami a cząsteczkami rozpuszczalnika. Doświadczenie uczy. że substancje o budowie jonowej rozpuszczają się dobrze tylko w cieczach polarnych, np. w wodzie lub ciekłym amoniaku. Ich rozpuszczalność w cieczach nicpolarnych, np. w tettachlnrku węgla lub w benzenie, jesl z reguły bardzo mała. W przypadku rozpuszczalników polarnych dipole rozpuszczalnika doznają przyciągania prze? jony i ustawiają się w ich polu w określony sposób — kierując się biegunem ujemnym ku kationowi lub dodatnim ku anionowi. Takie otaczanie się jonu cząsteczkami rozpuszczalnika nosi ogólnie nazwę solwatacji. Jeżeli rozpuszczalnikiem jest woda. mówimy o hydratacji. Przyciąganie dipola przez, jon jest tym silniejsze, im w iększy jest ładunek i im mniejsze są rozmiary jonu. a także im większy jest moment dipolowy cząsteczek rozpuszczalnika Ze względu właśnie na biak momentu dipolowego solwatacja jonów praktycznie nic zachodzi w cieczach nicpolarnych. co jest przyczyną bardzo malej rozpuszczalności związków heteropolarnych (jonowych) w rozpuszczalnikach nicpolarnych. Solwatacja zaznacza się natomiast bardzo wyraźnie w przypadku roztworów wodnych Mamy tu bowiem do czynienia z rozpuszczalnikiem, którego cząsteczki mają duży moment dipolowy. Schemat orientacji cząsteczek wody wokół kationu i anionu przedstawiono na rys. 11.1

Rys. tt.l. Scfccnut oocnucji polarnych cząocczck w\wly a) wokół kationu, bi wokół anionu

Przejście jonów z sieci przestrzennej do roztworu, w którym ulegają hydratacji, jest tym łatwiejsze, im słabsze są siły działające pomiędzy lymi jonami w sieci przestrzennej. czyli im mniejsza jest energia sieciowa (por. p. 7.11). Energia sieciowa fluorku sodu. zawierającego dwa stosunkowo małe jony (/•>*, — 102 pm . r_f — 133 pm). a więc jony silnie się przyciągające, wy nosi 103.3 kJ • mol '. Energia sieciowa jodku cezu. zawierającego jony o znacznie większych promieniach (r<v — 167 pin, n — 220 pm). słabiej się przyciągające, przyjmuje natomiast wartość tylko 582 kJ mol '. Rozpuszczalność Csl w wodzie jest ok. 10 razy większa mz rozpuszczalność NaF.

Zwiększeniu rozpuszczalności sprzyja także silna hydratacja jonów. Im dany jon silniej przyciąga cząsteczki wody. tym na ogól jego sole są lepiej rozpuszczalne. Jedynie występowaniem silnej hydratacji można tłumaczyć dobrą rozpuszczalność siarczanu