Растворение некоторых веществ сопровождается высвобождением или образованием ионов. При этом возможны диссоциативный и ионизационный механизмы. Диссоциативный механизм превалирует при разрушении ионной кристаллической решетки под воздействием сольватирующего растворителя. Так, ионы, составляющие кристаллическую решетку KCl, приобретают способность проводить электрический ток в любом из двух случаев разрушения кристаллической решетки – под воздействием тепловой энергии (расплав) или под воздействием сольватирующего растворителя (растворение). В последнем случае в раствор переходят готовые ионы, окруженные молекулами растворителя. Процесс взаимодействия ионов кристаллической решетки с молекулами растворителя называется сольватацией.
Ионизационный механизм состоит в том, что в молекулах газообразных, твердых и жидких веществ под воздействием полярных молекул растворителя увеличивается доля ионности настолько, что в раствор могут переходить сольватированные ионы. В зависимости от природы растворителя электролит может быть полностью диссоциирован, либо будет вести себя как слабый электролит:
| |
В воде равновесие смещено вправо и растворенный хлористый водород диссоциирован полностью. В бензоле растворенный HCl ведет себя как слабый электролит.
Важной характеристикой электролитов служит степень диссоциации α:
|
По величине степени диссоциации электролиты делятся на слабые и сильные. Для сильных электролитов, к которым относятся некоторые минеральные кислоты и щелочи, большинство солей, α > 30 %. К слабым относят некоторые минеральные кислоты (HNO2, HCN, H2SO3), большинство оснований, практически все органические кислоты.
|
|
|
Модель 6.5. Реакция нейтрализации и электропроводность |
Важнейшей характеристикой слабого электролита служит константа диссоциации.
Рассмотрим равновесную реакцию диссоциации слабого электролита HAn:
| |
Константа равновесия Kc этой реакции и есть Kд:
| |
Если выразить равновесные концентрации через концентрацию слабого электролита C и его степень диссоциации α, то получим
|
Это соотношение называют законом разбавления Оствальда. Для очень слабых электролитов при α << 1 это уравнение упрощается:
| |
Тогда
| |
Металлические кластеры
Кластеры
уже далеко не новое явление в области химии, но их углубленное изучение
открытия нового, всегда представляло интерес для химиков-практикантов. Изучение
именно металлических кластер ...
Алифатические амины
Амины - производные аммиака, в которых атомы водорода замещены на
углеводородные радикалы. Амины классифицируют по числу атомов водорода,
замещенных на углеводородные радикалы. Различают первичные R ...
Нестандартные вопросы химии и их решения
1. «Поющая
колба». Выделение энергии в ходе химических реакций происходит обычно в
виде теплоты, света или других электромагнитных излучений. Обсудите возможность
выделения энергии химическ ...