Жаратылыстану ғылымдары факультетінің деканы
жүктеу/скачать 2,39 Mb. Pdf көрінісі
|
umkd (6)
- Бұл бет үшін навигация:
- Күшті электролиттердің диссоциациясы .
- Электролиттік диссоциация теориясы . Диссоциациялану
| Басылым
: алтыншы
38 ЕҰУ
Ф 703-08-16. Пəннің
оқу
- əдістемелік
кешені
. Алтыншы
басылым
Алынған теңдеу
Оствальдтың
сұйылту
заңын
өрнектейді . Өте
сұйылтылмаған
əлсіз
электролиттердің
ерітінділері үшін
диссоциациялану
дəрежесі
бірден
өте
кіші
болғандықтан , 1- α
≈ 1 деп қабылдауға
болады
. Онда
соңғы
теңдеу
келесі
қарапайым
түрге
айналады
: К = 𝛼
2 с;
бұдан
𝛼 = ¬ - (3.2.9. ) Бұл
қатынастан
ерітіндіні сұйылтқанда
диссоциациялану дəрежесінің
артатындығын көруге
болады
. Сондықтан
есептеулерде электролиттің
диссоциациялану дəрежесі
мен
қатар
ерітіндінің
концентрациясын да
көрсету
керек . Əлсіз электролиттің диссоциациясына аттас ионның əсері . Əлсіз
электролиттің , мысалы
аммоний
гидроксиді
ерітіндісіне құрамында
аттас
иондары
бар
аммоний
хлоридін
қосқанда
келесі
тепе
- теңдіктер
орын
алады
: 𝑁𝐻 4 𝑂𝐻 ⇆ 𝑁𝐻 4 + + 𝑂𝐻 - 𝑁𝐻 4 𝐶𝑙 ⇆ 𝑁𝐻 4 +
- Аммоний
иондарының
концентрациясы артқанда
олардың
гидроксид
иондарымен əрекеттесуі
толығырақ жүріп
, əлсіз
аммоний
гидроксидінің
молекулалары түзіледіде
Ле
Шателье
принципі бойынша
тепе
- теңдік
солға
қарай
ығысады
. О H - иондарының
концентрациясы кемігендіктен
аммоний
гидроксиді
өзін
əлсіз
негіз
ретінде
көрсетеді . Əлсіз
қышқылдардың
ерітінділеріне құрамында
аттас
иондары
бар
тұзды
қосса
, олар
дəл
осындай
əсер
етеді
. Бұл
құбылысты
химиялық
анализде
практикалық
мақсатта
қолданады , мысалы
иондарды
бөлуде
ортаның
қышқылдығын
өзгерту
үшін
. Диссоциациялану
константасы концентрацияға
тəуелді
емес
, тұрақты
шама
, ол
диссоциациялану
дəрежесіне қарағанда
электролиттің жалпы
сипаттамасы
болып
табылады
. Бұл
жағдай
тек
қана
əлсіз
электрлиттерге
ғана
қатысты
. Күшті
электролиттердің
ерітінділерінде , керісінше , иондардың бір
- бірімен
электростатикалық
əсерлесуі орын
алады
. Ионаралық
тартылыс
күші
салдарынан
иондардың жылжу
мүмкіндігі
əлсірейтіндіктен олардың
химиялық
активтігі
төмендейді . Бұл
жағдай
массалар
əрекеттесу
заңына
қайшылық
туғызады
жəне
ерітіндіні
сұйылту
барысында
диссоциациялану константасы
мəні
өзгереді
. Күшті электролиттердің диссоциациясы . Сонымен
массалар
əрекеттесу
заңын
тек
қана
бейэлектролиттерге
жəне
сұйытылған
əлсіз
электролиттерге
қолдануға болады
. Барлық
күшті
электролиттер
жəне
концентрлі
əлсіз
электролиттер
массалар
əрекеттесу
заңына
бағынбайды . Осыған
байланысты
химиялық
тепе
- теңдік
заңдылықтарын
қарастырғанда идеалды жəне
реалды
жүйелерді ажырату
керек
. Идеалды
жүйеде
иондар
мен
молекулаларға
оларды
қоршаған
басқа
бөлшектер
əсер
етпейді
, сондықтан
олар
реакцияларда
өзінің
химиялық
табиғатына
ғана
сəйкесті
қатыса
алады
. Іс
жүзінде
идеалды жүйелер
кездеспейді , оларға
тек
қана
шексіз
сұйытылған
ерітінділер жақындай
алады
. Қысым
аз
болған
жағдайда реалды
газдың
қасиеттері
идеалды
газдың
қасиеттеріне
ұқсас
болған
сияқты
, күшті
электролиттердің
ерітінділерінің қасиеттеріде
шексіз
сұйылтқанда
идеалды
ертінділердің
қасиеттеріне жақындайды , себебі
электростатикалық
əсерлесулер жоққа
тең
. Реалды
жүйелерде
иондар
мен
молекулалар
симметриялы орналасып , иондық
атмосфера
құрайтын
иондармен
қоршалып
, солардың
əсерінде
болады
. Осыған
байланысты
олардың
сипаттары
өзгеше
болып
, эффективті
концентрациялары ерітіндідегі
нақтылы
концентрациядан
төмен
. Электролиттік диссоциация теориясы . Диссоциациялану теориясы мен константасы . С . Аррениустің
электролиттік диссоциациялану
теориясы
бойынша
электролиттер
деп еріткіштің
əсерінен
иондарға
ыдырап
, электрөткізгіштік
қасиетке
ие
Л . Н . Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті Пəннің оқу - əдістемелік кешені Басылым : алтыншы
39 ЕҰУ
Ф 703-08-16. Пəннің
оқу
- əдістемелік
кешені
. Алтыншы
басылым
болатын заттарды
айтады
. Диссоциация
нəтижесінде түзілетін
иондар
ерітіндідегі
басқа
иондар
мен
молекулаларға
тəуелсіз
, əсерлесетін
бөлшектер ретінде
химиялық
жəне
электрохимиялық
процестерге қатысады
. Электролиттік
дисоциацияның сипаты
негізінен
электролиттердегі химиялық
байланыстардың
полюстілігімен анықталады . Байланыс
полюстілігі
артқан
сайын
электролиттер
тұрақты
жағдайда
жеңіл
диссоциацияға
ұшырайды
. Мысалы
, ROH типті
қосылыстарда
сутектің
оттекпен
байланысының
полюстілігі сутек
атомының
немесе
радикалдың R табиғатына байланысты
өзгереді
, дəлірек
айтқанда
, R-O и
О -H
байланыстарының
полюстілігіне тəуелді
. Айталық
, сутек
ионына
қарағанда
тотықсыздандыру қабілеті
жоғарырақ
болып
келетін
натрийдің
оттек
атомымен
байланысы
күшті
полярлы
, ал
О - Н байланысының
полярлығы аз . Сондықтан
натрий гидроксидінің
диссоциациясы ОН - иондарын
бөле жүреді
. Сулы
ерітінділерде
ОН
иондарының
түзілуімен диссоциацияланатын
қосылыстарды Аррениус
теориясы
бойынша
негіздер
деп атайды
. Азот
қышқылында HONO 2
сутек
ионының – NO 2
радикалына
қарағанда металдық
қасиеті
басым
болғандықтан
О
Н
байланысы күшті
полярлы
болып
, диссоциация
Н
протондарын
бөлу жолымен
жүреді
. Осындай
қосылыстар
электролиттік диссоциациялану
теориясының бойынша
қышқылдар деп
аталады
. Егер
R радикалының
химиялық
қасиеті
сутекке
жақын
болса
, диссоциация
нəтижесінде Н + , ОН - иондарыда
бөлініп шығуы
мүмкін
, мысалы
, алюминий
гидроксиді
Al(OH)
3 . Мұндай қосылыстарды
деп атайды
. Электролиттерді
күшті
, орташа
, əлсіз
деп
жіктейді
. 2- кесте . Электролиттердің
жіктелуі
. №
Күшті
электролиттер Əлсіз
электролиттер
1
қышқылдар : HNO 3
HCl, HI, HClO 4 , H 2 SO 4 , HBr, HClO 3 , органикалық
сульфаттар RSO 3 H Бейорганикалық
қышқылдар : H 2 CO 3 , HCN, H 2 SO 3 , H 3 BO 3 , H
2 S,
H 3 PO 4 , H
2 SiO
3 , HNO
2
2 Сілтілік
жəне сілтілік
жер
металдарының
гидроксидтері : KOH, NaOH, Sr(OH) 2 , Ca(OH)
2
Органикалық қышқылдар ( көпшілігі ): HCOOH, CH 3 COOH, CH 3 CH 2 COOH,
CH 3 (CH 2 ) 2 COOH, HOOCCH(OH), CH(OH)COOH жəне
. б . 3 Бейорганикалық
қышқылдардың тұздары
: KCl, KNO 3 , NaCl, NaNO 3 , K 2 SO 4 , NaSO 4 , CaCl 2 , BaCl
2 , Ba(NO
3 ) 2 Аммоний
гидроксиді NH 4 OH жəне
көпшілік органикалық
негіздер
: C 6 H 5 NH 2 , NH
4 OH, (C
6 H 5 ) 2 NH, CO(NH) 2 , C 10 H 7 NH 2 , CS(NH 2 ) 2 жəне
т . б . 4
Тұздар : Cd(CN) 2 , Zn(CN) 2 , Hg(SCN) 2 , HgCl
2 , Hg(CN) 2 ,Fe(SCN)
3 ,CdI
2
Күшті
электролиттердің сулы
ерітінділерінде
тек
қана
сольватталған ( еріткіш
ретінде
су
болса
гидратталған ) катиондар
мен
аниондар
жүреді
жəне
еріген
зат
молекула
күйінде
болмайды
. Əлсіз
электролиттердің
сулы
ерітінділерінде
гидратталған иондар
мен
қатар
еріген
заттың
диссоциацияланбаған
молекулалары бірге
жүреді
. Бірақ
күшті
электролиттердің
сулы
емес
ерітінділерде
толық
диссоциацияланбайды , себебі
сулы
емес
еріткіштердің
молекулаларының полярлығы
суға
қарағанда
төмен
. |