Химия пәніне арналған оқу-әдістемелік материалдар
ЭЛЕКТРОЛИТТЕР. ЭЛЕКТРОЛИТТІК ДИССОЦИАЦИЯ. ДИССОЦИАЦИЯ ДӘРЕЖЕСІ ЖӘНЕ КОНСТАНТАСЫ
жүктеу/скачать 5,02 Mb.
|
260f67b3-a150-11e4-8a1d-f6d299da70eeучебно-методические материалы для БТ
| ЭЛЕКТРОЛИТТЕР. ЭЛЕКТРОЛИТТІК ДИССОЦИАЦИЯ. ДИССОЦИАЦИЯ ДӘРЕЖЕСІ ЖӘНЕ КОНСТАНТАСЫ
Еріген және балқыған күйінде электр тоғын өткізетін заттар электролиттер деп аталады. Оларға тұздар, қышқылдар, негіздер жатады. Электролиттердің электр тоғын өткізуі – ерітіндідегі бөлшектердің зарядты болуынан. Электролит ерітінділерінің қасиеті С.Аррениустың (1887ж) электролиттік ионизациялану теориясында көрсетілді: Қышқыл, негіз, тұздар суда ерігенде олардың молекулалары оң және теріс зарядты иондарға ажырайды, яғни электролиттік диссоциацияланады - катиондар және аниондар түзеді ; 1.Тұздар, қышқылдар, негіздердің сулы ерітіндісінің электр өткізгіштігі ерітіндідегі иондардың жалпы концентрациясына тура пропорционал. Электролиттердің диссоциацияға түсу себебі – электролит судың полюсті молекулаларымен әрекеттесуінен болады. Сонда иондар ерітіндіге өткенде олар гидратацияланады: HCI + n H2O H+(H2O)x + CI (H2O)n-x , сондықтан сутек иондары – протон - ерітіндіде бос жеке бола алмайды, судың полюсті молекулаларымен әрекеттесіп Н+(Н2О) , Н3О+ - гидроксоний-ионы пайда болады.Мұндағы жаңа ковалентті байланыс донорлы-акцепторлы механизм бойынша, яғни оттегінің бос электрон жұбы арқылы түзіледі. Сонда қышқыл диссоциацияланғанда оның молекуласы иондарға ажырайды және протоны су молекуласымен реакцияласады. Бірақ реакция теңдеулерінде жеңілдік үшін Н3О+ жазбай Н+ деп жазады. Сонымен, қышқылдар ерігенде сутек катионына және қышқыл қалдығы анионына, негіздер ерігенде металдардың катионына және су қалдығы анионына ( гидроксид-ионына ), тұздар ерігенде металдар катионы мен қышқыл қалдығы анионына диссоциацияланады. Нағыз қышқылдар мен нағыз негіздерден басқа амфотерлі гидроксидтер болады, олар кейде сутегі ионын , кейде гидроксид ионын түзіп диссоциацияланады. Мысалы: Zn2+ + 2OH Zn(OH)2 2H+ + ZnO22 Электролит суға еріп диссоциацияланғанда катиондар мен аниондар саны көбейіп , олар ерітінді ішінде кездесіп, бірін-бірі тартып қайта молекулаға бірігеді, олай болса, диссоциация қайтымды процесс (үрдіс). Еріген заттың (і) береді: t /t = і , электролит емес ерітінділерде і = 1, электролит ерітінділерде і 1, егер еріген зат толық екі ионға ыдыраса, і = 2, үш ионға ыдыраса, і = 3 болып кете береді. Сонымен, электролиттік диссоциация дәрежесін есепке алып, сұйытылған ерітінділердің заңдарын электролиттер ерітіндісіне де изотондық коэффициентті (і – Вант-Гоффтың изотондық коэффициенті) енгізу арқылы қолдануға болады: = i – 1/n – 1, n - әр молекуладан бөлінген иондар саны. Бұл формула арқылы изотондық коэффициент қаншасы диссоциацияланғандығын көрсететін шама диссоциация дәрежесі () деп аталады, ол диссоциацияланған молекулалар санының(n) жалпы еріген молекулалар санына(n0) қатынасы арқылы көрсетіледі =n/n0. Бұл қатынасты пайызбен не бірдің үлесімен көрсетуге болады. Мысалы, 30% не 0,30. Диссоциция дәрежесіне байланысты электролиттер шартты түрде күшті және әлсіз болып бөлінеді. Диссоциация дәрежесі еріткіш табиғатына тәуелді ,еріткіш полярлылығы жоғары болған сайын еріген заттың барлық жағдайлары бірдей болғанда , - сы жоғары болады. Электролиттік диссоциация кезінде жылу не бөлінеді, не сіңірілетіндіктен температураға да тәуелді. Температура әсерін Ле Шателье принципі бойынша анықтаса: егер электролиттік диссоциация эндотермиялық процесс болса, онда температураны көтергенде диссоциация дәрежесі өседі, ал температураны төмендетсе – азаяды. Электролиттік диссоциация дәрежесіне ерітіндінің концентрациясы да күшті әсер етеді, сұйытылған сайын мәні өседі. Себебі ерітіндіні сұйылтқанда иондардың арасы алшақтап, олардың кездесу мүмкіншіліктері кемиді, молекула түзілу процесі баяулайды. Жалпы диссоциациялану дәрежесін ерітіндінің электр өткізгіштігін өлшеу арқылы және тағы басқа әдістер арқылы табады. Сондай әдістердің бірі қату температурасының төмендеуі, немесе қайнау температурасының көтерілуі арқылы есептеп шығару. Іс жүзінде табылған қату температурасының төмендеуі немесе қайнау температурасының көтерілуі t деп, формула бойынша есептелген t = kc болса, олардың қатынасы изотондық коэффициентті белгілі болса, - ны есептеп шығуға болады. Электролиттік диссоциация қайтымды процесс KA K+ + A болғандықтан, әрекеттесуші массалар заңын қолданып, диссоциация константасын жазуға болады: KD = K+ A / KA , квадрат жақшада компоненттердің молярлы концентрациясы көрсетіледі. KD тек электролит табиғаты мен температураға тәуелді, ал электролит концентрациясына да тәуелді екені айтылған. KD мәні үлкен болған сайын, электролит күштірек болады. KD мен арасында сандық байланыс бар, ол қатынас Освальдтың сұйылту заңы деп аталады: = КD / CM , яғни бұл екі көрсеткіш те электролиттің күшін көрсетеді. Егер КА электролит ерітіндісінде оның диссоциация дәрежесі болса, иондар концентрациясы бірдей және См = K+ = A , сонда K+ = A = КD Cм , қышқылдар диссоциациясымен байланысты есептеулерде көбінесе диссоциация константасының көрсеткіші- рК қолданылады: рК = - lgK. KD мәні өскен сайын , рК мәні азаяды, яғни рК үлкен болған сайын, қышқыл әлсізірек болады. КА қышқыл не сілті ретінде қараса, Н+ = См не ОН = См , диссоциация константасыарқылы Н+=КDCм не ОН=КDCм есептеледі. жүктеу/скачать 5,02 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|