Вопрос 31

Растворы сильных электролитов, типы взаимодействий в этих растворах на примере раствора NaCl. Активность ионов. Ионная сила раствора. Правило ионной силы. Условия протекания реакции обмена в растворах электролитов.

Сила электролита – условная характеристика, отражающая способность вещества диссоциировать на ионы. Сила электролита определяется по степени диссоциации. Электролиты принято разделять на две группы: сильные и слабые. У сильных электролитов степени диссоциации больше 30%. К ним относятся подавляющее большинство солей щёлочи, сильные кислоты (серная, азотная, соляная, хлорная и др.). Иногда выделяют группу электролитов средней силы.

Активность ионов (активная концентрация) (а) – формальная величина, введённая для количественной оценки содержания ионов, которая показывает, согласно какой концентрации ведут себя ионы в растворе:

a = f ∙ Ci, [моль/л]

где Ci – концентрация ионов, f < 1 – фактор (коэффициент) активности.

Ионная сила раствора – величина, представляющая собой полусумму произведений концентраций всех ионов, присутствующих в растворе, на квадраты их зарядов:

Она является мерой интенсивности электрического поля, создаваемого ионами в растворе. Например, ионная сила 0,1 М раствора серной кислоты рассчитывается следующим образом. Уравнение диссоциации:

H2SO4 → 2H+ + SO42−.

Так как электролит сильный, α = 1, тогда Сраспавш.мол-л = Собщ = См, и [H+] = 2См = 0.2 моль/л, [SO42−] = См = 0,1 моль/л. Определим ионную силу раствора:

Правило ионной силы – ионы с одинаковым зарядом в растворах с одинаковой ионной силой имеют равные коэффициенты активности. Это правило вытекает из того, что фактор активности не зависит от природы веществ, а зависит только от концентрации раствора и заряда ионов.