Дәрістердің ҚЫСҚаша конспектісі. №1,2 Дәріс. Кіріспе. Атом-молекулалық ілім (амі). Мақсаты

1. Электролиттік диссоциация теориясының негізгі қағидалары.

2. Бренстедтің протолиттік теориясы.

3. Льюистің электрондық теориясы.

4. Судың диссоциациялануы. Сутегіндік көрсеткіш.

5. Ерігіштік көбейтіндісі.

6. Тұздар гидролизі.
Қысқаша мазмұны:

ЭЛЕКТРОЛИТТІК ДИССОЦИАЦИЯ ТЕОРИЯСЫНЫҢ НЕГІЗГІ ҚАҒИДАЛАРЫ (ЭДТ).

1887 ж., С.Аррениус – ЭДТ:

1. Тұздар, қышқылдар және негіздер ерігенде диссоциациялану процесі жүреді, нәтижесінде зарядталған бөлшектер түзіледі – катиондар және аниондар.

2. Иондар молекулалар сияқты ерітіндіде жылу ретсіз қозғалыс күйде болады.

3. Электр тогы әсерінен оң ион катодқа (теріс полюс) тартылады – оны катион деп атайды. Ал теріс ион анодқа (оң полюске) тартылады – оны анион деп атайды. Аррениустің теориясы бойынша еріген заттың және еріткіштің иондарымен молекулаларының арасында химиялық процесстер жүретінін еске алмайды.

Диссоциация теориясын одан әрі орыс ғалымы И.А. Каблуков (1891 ж.) дамытты. Ол диссоциация процесін ерітіндінің химиялық теориясын пайдаланып түсіндірді.

Еру кезінде еріген зат пен еріткіш арасында химиялық әрекет жүреді. Соның нәтижесінде еріген заттың иондары гидраттанып ерітіндіге тарайды. Иондар гидраттанғандықтан бір-бірімен қайтадан қосыла алмайды.

Диссоциациялану процесінің механизмі еріген затпен еріткіштің табиғатына тәуелді. Қышқылдарда катион мен анион арасында коваленттік байланыс, ао негіздер мен тұздарда – иондық байланыс.

Коваленттік байланысы бар қосылыстардың диссоциациялануы үш сатыда жүреді: сольватация, иондану, диссоциация; иондық байланысы бар қосылыстардың – екі сатыда: сольватация және диссоциация.

Электролиттердің табиғатына және олардың молекулаларындағы атомдардың арасындағы химиялық байланыстың беріктігіне байланысты электролиттер әр түрлі дәрежеде иондарға ыдырайды. Химиялық байланыс неғұрлым әлсіз болса, соғұрлым электролит көбірек иондарға ыдырайды. Электролиттердің иондарға ыдырау қабілетін сан жағынан диссоциациялану дәрежесі α арқылы көрсетеді.

1. Диссоциациялану дәрежесі α ерітілген молекулалардың неше проценті иондарға ыдырағанын көрсетеді және оны мына формула бойынша есептейді:

,

мұндағы n –иондарға ыдыраған молекулалар саны;

N –жалпы ерітілген молекулалар саны.

Диссоциациялану дәрежесінің мәні бойынша электролиттер күшті, орта және әлсіз болып бөлінеді. Диссоциациялану дәрежесі α>30% болса, электролит күшті деп есептеледі. Егер 3% < α < 30% болса, электролит орта, ал α < 3% болса әлсіз болады.

Электролиттік диссоциация дәрежесіне мына факторлар әсер етеді:

• 
  Еріткіш тегі. Бұл еріткіштің диэлектрлік өткізгіштігіне байланысты (ε). Судың диэлектрлік өткізгіштігі ε=80,4. Неғұрлым ε жоғары болса, иондардың тартылуы солғұрлым төмен болады.
  
• 
  Еріген заттың тегі. Суда диссоциациялану әр еріген заттың тегіне байланысты.
  
• 
  Температура. Температура жоғарылаған сайын күшті электролиттердің диссоциациясы төмендейді, әлсіз электролиттердікі 60 ⁰С-та максимум арқылы өтеді.
  
• 
  Ерітінді концентрациясы. Ле-Шателье принципі бойынша еріген зат концентрациясы артқан сайын диссоциациялану дәрежесі кемиді.
  
• 
  Бір түрлі ионның әсері. Бір түрлі ионды қосатын болсақ, Ле-Шателье принципі бойынша, тепе-теңдік молекула түзілуі жаққа ығысып, диссоциация тежеледі.
  

К_дис. мәні жоғары болса, ерітіндіде иондар да көп болады, яғни электролит күштірек болады. К_дис. электролит концентрациясына тәуелді емес. Ол электролит пен еріткіштің тегіне және температураға тәуелді.

Диссоциация константасы, диссоциациялану дәрежесі α және ерітінді концентрациясы арасында байланыс бар. Бұл байланыс Оствальдтың сұйылту заңымен анықталады. Әлсіз электролиттер үшін α << 1, сондықтан , осыдан
Егер электролит бірнеше сатыда диссоциацияланса, онда әр бір сатысы өзіне тән К_дис. сипатталады.

Күшті электролиттер теориясын Дебай және Хюккель ұсынды. Ол теория бойынша, күшті электролиттер түгелдей иондарға ыдырайтындықтан олардың концентрациясы ерітіндіде біршама жоғары болады. Әрекеттесуші иондар концентрациясы ерітіндідегі электролиттің шынайы концентрациясынан кем болып көрінеді. Осы әсерді есепке алу мақсатымен «активтілік» ұғымы енгізілген.

Химиялық реакцияға кіретін концентрацияға сәйкес концентрацияны ионның немесе молекуланың активтілігі дейді.

Активтіліктің (а) концентрацияға (С) қатынасын активтілік коэффициенті (f) дейді: .

Активтілік коэффициентін тәжірибе жүзінде табады. Егер f < 1 болса, онда активтілік концентрациядан көп а > с. Егер f=1, онда активтілік пен концентрация өзара тең а=с. Яғни иондар бір-бірінің қозғалысын тежейді.