Лекция № 4
Тема: Сила кислот и оснований.
План:
Сила кислот и оснований по теории Аррениуса
Сила кислот и оснований по Бренстеду
. 1.Сила кислот и оснований по теории Аррениуса. Сила кислоты и основания характеризуются их константами диссоциации K.
Для кислоты HA K = [H+]·[A-]/[HA]
Для основания MOH K = [M+]·[OH-]/[MOH
Например, константа электролитической диссоциации слабого электролита – уксусной кислоты:
СН3СООН ⇆ СН3СОО- + Н+
[СН3СОО-]·[Н+]
К = ____________________
[СН3СООН]
В случае многоосновного электролита диссоциация протекает ступенчато и каждая ступень характиризуется соответствующей константой диссоциации
Первая ступень:
H2SO3 ⇆ H+ + HSO-3
[H+][HSO3-]
К1 = ______________ = 1,7·10-2
[H2SO3]
Вторая ступень: HSO-3 ⇆ H++ SO3-2
[H+][SO3-2]
К2 = ______________ = 6,2 ·10-8
[HSO3-]
Константа предыдущей ступени как правило, больше последующей константы. В данном примере К1 > К2.
Константы диссоциации характеризуют силу электролитов. Чем больше величина константы диссоциации, тем больше диссоциация электролита.
В приведенной ниже табл.1, электролиты размещены в порядке возрастания их силы, что следует из сравнения величин К и рК.
Таблица 1.
Константы диссоциации некоторых слабых электролитов в водных
растворах при 25оС
Название
|
Формула
|
К
|
рК= -lgK
|
Борная кислота
|
H3BO3
|
К1= 5,8·10-10
|
9,24
|
Сероводород
|
H2S
|
К1= 6·10-8
|
7,22
|
Угольная кислота
|
H2CO3
|
К1= 4,5·10-7
|
6,35
|
Уксусная кислота
|
CH3COOH
|
1,8·10-5
|
4,75
|
Гидроксид аммония
|
NH4OH
|
1,8·10-5
|
4,75
|
Муравьиная кислота
|
HCOOH
|
1,8·10-4
|
3,74
|
Азотистая кислота
|
HNO2
|
4·10-4
|
3,40
|
Сернистая кислота
|
H2SO3
|
К1= 1,6·10-2
|
1,80
|
Гидроксид кальция
|
Ca(OH)2
|
К1 = 4·10-2
|
1,40
|
Величина константы электролитической диссоциации данного электролита сильно зависит от природы растворителя: в менее полярном растворителе (ε меньше) константа уменьшается.
На основе константы электролитической диссоциации можно вычислить концентрации ионов Н+ и ОН- кислоты и основания, степень электролитической диссоциации, степень гидролиза и другие параметры, что позволяет оценить состояние равновесной системы.
Второй величиной, количественно характеризующей равновесное состояние электролита, является степень электролитической диссоциации – число показывающее какая часть от общего количества вещества, находящегося в растворе, распадается на ионы:
с дис
α =
с общ
Степень электролитической диссоциации α является безразмерной величиной, равной единице в случае растворов сильных электролитов и меньше единицы для растворов слабых электролитов. Если величину α умножить на 100, можно получить значения степени электролитической диссоциации в процентах.
Поскольку обе величины (константа и степень диссоциации) характеризует один и тот же процесс, между ними может быть установлена определенная зависимость.
: К
К= α 2 с; откуда α = √
с
Из этого соотношения следует, что при разбавлении (уменьшении концентрации электролита) раствора степень диссоциации увеличивается. Следовательно, говоря о степени диссоциации электролитов, необходимо одновременно указывать и концентрации растворов.
Достарыңызбен бөлісу: |