Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Факторы, влияющие на степень электролитической диссоциации





Степень диссоциации зависит от природы электролита и растворителя, концентрации раствора, температуры, присутствия одноименного иона и других факторов.

1. Природа электролита и растворителя. Диссоциация электролитов с ионной и ковалентной полярной связями протекает различно.

При растворении в воде ионных соединений, например хлорида натрия NaCl, дипольные молекулы воды + - ори­ентируются вокруг ионов Na+ и хлорид-ионов С1-. При этом положительные полюсы молекул воды притягиваются к хлорид-ионам С1-, отрицательные полюсы - к положительным ионам Na+. Происходит взаимодействие между молекулами растворителя и ионами электролита. Этот про­цесс называется гидратацией и является первой стадией диссоциации. В результате него притяжение между иона­ми в кристаллической решетке NaCl ослабевает и кристал­лическая решетка разрушается. В раствор переходят уже гидратированные ионы Na+ и С1- (рис. 1.1), т.е. ионы окру­жены гидратной оболочкой, состоящей из диполей воды.

Рис. 1.1. Схема электролитической диссоциации хлорида натрия в водном растворе

 

Диссоциация ионных соединений протекает пол­ностью. Так диссоциируют щелочи и соли: КС1, LiNO3, Ва(ОН)2 и др.

При растворении в воде веществ с полярной ковалент­ной связью, например молекул НС1, дипольные молекулы электролита взаимодействуют с дипольными молекулами воды. Под действием молекул воды происходит сильное смещение связывающих электронов в молекуле НС1 и связь Н – Cl становится ионной. В результате диссоциации электролита в растворе образуются гидратированные ионы (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Схема диссоциации электролита с полярной связью в водном растворе

Таким образом, при растворении в воде хлороводорода происходит процесс, который схематически можно выра­зить уравнением

Н2О + НС1 → Н3О+ + С1-.

Такие же процессы происходят и при растворении в во­де других кислот:

Н2О + HNO3 → Н3О+ + NO3- .

Гидратированные оболочки (или сольватированные в случае органического растворителя) ослабляют электро­статическое взаимодействие в большей или меньшей сте­пени в зависимости от диэлектрической постоянной рас­творителя ε. Последняя величина показывает, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в среде растворителя меньше, чем в вакууме. Чем больше е растворителя, тем лучше происходит диссоциация. Напри­мер, диссоциация H2SO4 происходит легче в воде (ε = 81), чем в этаноле (ε = 27) или в бензоле (ε = 2).

2. Концентрация раствора электролита. Чем ближе друг к другу в растворе находятся катионы и анионы, тем сильнее их притяжение друг к другу, и наоборот. Расстояние между ионами зависит от концентрации раствора. Повы­шение концентрации ведет к частому столкновению, что приводит к образованию молекул и уменьшению степени диссоциации. При разбавлении раствора расстояние между ионами возрастает и степень диссоциации увеличивается, так как преобладает процесс распада молекул на ионы.

3. Температура.При повышении температуры степень диссоциации слабых электролитов, как правило, возраста­ет. Это объясняется тем, что усиливается тепловое движе­ние ионов и облегчается процесс диссоциации электролита.

4. Влияние одноименного иона.Если в растворе два электролита имеют общий ион, то этот ион называется од­ноименным. Например, раствор уксусной кислоты и ее соль ацетат натрия имеют общий ион СН3СОО-.

При добавлении к раствору слабой кислоты ее соли происходит уменьшение степени диссоциации кислоты. Объясним это на примере уравнений диссоциации СН3СООН и ее соли ацетата натрия CH3COONa:

СН3СООН ↔ CH3COO- + H+;

СН3СООNa →CH3COO- + Na+

Ацетат натрия - сильный электролит и в растворе пол­ностью распадается на ионы. Добавление к раствору ук­сусной кислоты ацетата натрия увеличивает концентра­цию одноименных ацетат-ионов СН3СОО-. Увеличение концентрации ацетат-ионов по принципу Ле Шателье смещает равновесие диссоциации уксусной кислоты вле­во, т.е. в сторону образования молекул уксусной кислоты. Увеличивая концентрацию ацетата натрия, можно в ко­нечном итоге полностью подавить диссоциацию уксусной кислоты. Добавление небольших количеств соляной кис­лоты, дающей одноименный ион Н+, также подавляет дис­социацию уксусной кислоты.

Таким образом, слабые кислоты в присутствии своей соли или сильной кислоты почти не распадаются на ионы. То же самое можно сказать и о слабых основаниях, диссо­циация которых подавляется добавлением к раствору ще­лочи или соли с одноименным катионом.

Степень диссоциации электролитов имеет большое зна­чение в качественном анализе. По величине степени дис­социации различных кислот можно предсказать растворение осадка в этих кислотах. Например, оксалат бария ВаС2О4 не будет растворяться при комнатной температуре в уксусной кислоте, так как эта кислота более слабая, чем щавелевая. В то же время соляная и азотная кислоты, как более сильные, вытесняют щавелевую кислоту из ее соли и легко растворяют оксалат бария. По этой же причине со­ли ВаСrО4, СаС2О4 и ZnS растворяются в соляной кислоте, но не растворяются в уксусной.






Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 707. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия