СТУПІНЬ ЕЛЕКТРОЛІТИЧНОЇ
ДИСОЦІАЦІЇ. КОНСТАНТА ДИСОЦІАЦІЇ
Здатність
електроліту дисоціювати на іони кількісно оцінюють за допомогою ступеня
дисоціації. Ступінь дисоціації
електроліту ()
– це частка молекул, що розпались на іони. Ступінь дисоціації обчислюється як
відношення концентрації дисоційованих молекул (
) до
загальної концентрації розчину (
):
.
Отже,
ступінь дисоціації залежить від концентрації розчину: чим менша концентрація,
тим повніше дисоціює електроліт.
За
величиною ступеня дисоціації 0,001 – 0,1 н розчинів усі електроліти поділяють на сильні і слабкі. До
сильних електролітів належать електроліти,
які у водних розчинах дисоціюють практично повністю, необоротно. Це
майже всі солі, сильні кислоти (,
,
,
),
сильні основи (основи лужних та лужноземельних металів –
,
,
,
).
Наприклад:
кислота: ;
основа: ;
сіль: .
Слабкі
електроліти дисоціюють частково. До них належать органічні кислоти (),
слабкі неорганічні кислоти (
,
,
,
) та
слабкі основи (
,
,
).
Дуже слабким електролітом є вода
.
Ступінь електролітичної дисоціації визначають експериментально за величиною
ізотонічного коефіцієнта:
де – ізотонічний коефіцієнт, обчислюється за
температурами кипіння, кристалізації чи за осмотичним тиском розчину (див.
лекцію 11);
–
число іонів, на які дисоціює одна молекула електроліту.
Характерною особливістю слабких електролітів
є оборотність їх дисоціації і встановлення хімічної рівноваги між іонами і
недисоційованими молекулами. Наприклад слабка оцтова кислота дисоціює оборотно:
.
Стан рівноваги такого оборотного процесу
характеризується константою рівноваги, яка називається константою дисоціації ():
,
де
,
,
–
рівноважні концентрації.
Між константою () і
ступенем дисоціації (
)
існує залежність, відома як закон
розведення Оствальда:
,
–
концентрація слабкого електроліту, моль/л.
Якщо електроліт є дуже слабким, то , тоді
, а
закон розведення запишеться так:
;
.
залежить від природи розчиненої речовини і
розчинника, температури, але не залежить від концентрації розчину. Константа
дисоціації характеризує здатність кислоти чи основи розпадатись на іони: чим
більша константа дисоціації, тим легше дисоціює електроліт, тим сильнішою є
кислота чи основа (див. додаток 3).
Слабкі багатоосновні кислоти, багатокислотні
основи дисоціюють ступінчасто. Наприклад:
слаба кислота:
І
ступінь: ;
ІІ ступінь:
;
слаба основа:
І ступінь: ;
IІ
ступінь: .
Дисоціація кожної наступної стадії проходить
меншою мірою, ніж попередньої. Відповідно константи дисоціації зменшуються: >
>
…