Константы диссоциации некоторых слабых электролитов — КиберПедия


Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Константы диссоциации некоторых слабых электролитов



в водных растворах при 25 0С

 

Кислота Ка рКа = – lg Ка
Азотистая HNO2 4,0 ∙ 10-4 3,40
Метакремниевая Н2SiO3 К1 2,2 ∙ 10-10 9,66
    K2 1,6 ∙ 10-12 11,80
Серная Н2SO4* K2 1,2 ∙ 10-2 1,92
Сернистая Н2SO3 К1 1,6 ∙ 10-2 1,80
    K2 6,3 ∙ 10-8 7,21
Сероводородная Н2S К1 6,0 ∙ 10-8 7,22
    K2 1,0 ∙ 10-14 14,00
Угольная Н2СО3 К1 4,5 ∙ 10-7 6,35
    K2 4,7 ∙ 10-11 10,33
Уксусная СН3СООН   1,8 ∙ 10-5 4,75
Ортофосфорная Н3РО4 К1 7,5 ∙ 10-3 2,12
    K2 6,3 ∙ 10-8 7,20
    К3 1,3 ∙ 10-12 11,89
Фтороводородная НF   6,6 ∙ 10-4 3,18
Хлорноватистая НОСl   5,0 ∙ 10-8 7,30
Циановодородная НСN   7,9 ∙ 10-10 9,10  
Основание Кb рКb = – lg Кb
Гидрат аммиака NH3 · Н2О   1,8 ∙ 10-5 4 ∙ 10-13 1,38 ∙ 10-9 1,3 ∙ 10-4 1,82 ∙ 10-11 4 ∙ 10-5 4,5 · 10–4 4,3 · 10–10 4,75
Гидроксид алюминия Аl(ОН)3   12,39
    К3 8,86
Гидроксид железа(II) Fe(OH)2* K2 3,88
Гидроксид железа(III) Fe(OH)3* K2 10,73
Гидроксид цинка Zn(OH)2* K2 4,39
Метиламина гидрат СН32 · Н2О   3,34
Анилин С6Н52   9,37  
* Сильный электролит, поэтому не указаны первые константы диссоциации.

 

Ступенчатой диссоциацией оснований многозарядных металлов объясняется их способность образовывать основные соли (FеОНСl – гидроксохлорид железа, Аl(ОН)23 – дигидроксонитрат алюминия).

Влияние общего иона и противоиона на равновесие

 

Если к водному раствору слабого электролита добавить силь­ный электролит, содержащий общий ион, то в соответствии с принципом Ле Шателье равновесная система будет уменьшать это воздействие, смещая равновесие в сторону недиссоциирован­ной формы, то есть понижать степень диссоциации. Так, при до­бавлении к водному раствору слабой кислоты, например уксус­ной, какой-либо сильной кислоты в системе создаётся избыток ионов Н+, который способствует ассоциации ионов Н+ и СН3СОО и препятствует ионизации СН3СООН.

Аналогичное действие вызывает добавление в систему (ацетат натрия) (вследствие создания избытка ацетат-натрия СН3СОО).

Таким образом, добавление общего иона уменьшает степень диссоциации слабого электролита, но при этом значение его константы дис­социации сохраняется.

При добавлении в равновесную систему противоиона, то есть иона, который прочно связывает один из ио­нов электролита в новое соединение, диссо­циация слабого электролита усилится, а концентрация его не­диссоциированных молекул в растворе уменьшится.

Для ка­тиона Н+ противоионом является анион ОН (и наоборот), так как при их взаимодействии образуется Н2О – малодиссоциирующее вещество

Для анионов (ки­слотных остатков) противоионами являются катионы металлов, которые с ними образуют малорастворимые соли.

 

СН3СООН СН3СОО + Н+
Добавление НСl (избыток Н+)  
СН3СООNа (избыток СН3СОО)  
NаОН (связывание Н+ и ОН в Н2О)  
НСО3 СО32– + Н+
Добавление НСl (избыток Н+)  
2СО3 (избыток СО32–)  
NаОН (связывание Н+ и ОН в Н2О)  
СаСl2 (связывание Са2+ и СО32– в СаСО3)  

 

Влияние общего иона и противоиона на процесс диссоциации электролитов носит общий характер, что можно использовать для любых равновесных систем.

Взаимосвязь константы и степени электролитической

Диссоциации

 

Процесс диссоциации слабых электроли­тов характеризуется степенью электролитической диссоциации (α) и константой диссоциации (Ка или Кb),а также равновесными концентрация­ми неионизированного электролита и его ионов:

 

 

  СН3СООН СН3СОО + Н+
исходная концентрация с    
равновесная концентрация с(1 – α)   сα   сα

 

= . (2.6)

 

Полученное соотношение выражает закон разбавления Оствальда (1888 г.). Для растворов слабых электролитов при α < 0,01, то есть (1 – α) ≈ 1, выражение (2.6) приобретает сле­дующий вид:

 

Ка = сα2 или α = . (2.7)

 

Последнее соотношение показывает, что степень диссоциации слабого электролита при разбавлении раствора увеличивается обратно пропорционально корню квадратному из его молярной концен­трации.

ФРИДРИХ ВИЛЬГЕЛЬМ ОСТВАЛЬД(1853 –1932) – немецкий физикохимик, один из основателей физической химии. Благодаря его работам физическая химия была при­знана самостоятельной дисциплиной. Он сфор­мулировал закон разбавления, установил ме­ханизм действия индикаторов. Нобелевский лауреат по химии 1909 г. (за работы по изучению ката­лиза). Разработал технологический процесс окисления аммиака с помощью пла­тинового катализатора в промышленном цик­ле производства азотной кислоты. Долгое время не принимал тео­рию строения атома - согласился с существованием атомов лишь к 1906 г. Был последователем принципов австрийского физика и философа Эрнста Маха, считавшего, что учёные не должны созда­вать теорий и моделей, основанных на косвенных доказательствах и абстракциях, их удел – прямые и точные измерения.
В возрасте сорока лет Оствальд имел весьма эффектную внеш­ность: совершенно седые волосы, высокий лоб, огненно-рыжие борода и усы, живые выразительные глаза. Оствальд испытывал отвращение к примерке одежды и обуви, стрижке волос, не тер­пел зубных врачей и никогда не лечил зубов, а с секретарём об­щался с помощью велосипедного звонка, который собственноруч­но установил на двери своего кабинета. Свои статьи, записки и письменные поручения он складывал в корзину, выставлял за дверь и звонил. Секретарь забирал корзину в свою комнату и вы­полнял работу, а потом возвращал корзину на место. С 1906 г., оставив государственную службу, Оствальд поселился с семьёй на даче в Гроссботене близ Лейпцига, там он и продолжил свои исследования.
 

Пример.Вычислите значение степени диссоциации и равновесную кон­центрацию ионов водорода в растворе уксусной кислоты СН3СООН с концентрацией 0,1 моль/л, если её Ка = 1,75 · 10–5.

Решение. Воспользуемся математическим выражением закона разбавления Оствальда:

 

α = = = 0,0132, или α = 1,32 %.

 

+] = αс = 1,32 · 0,1 = 0,132 моль/л,или 1,32 ммоль/л.






Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...





© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.01 с.