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
| |
Термодинамика химической устойчивости сплавов системы Mn-Si
Сплавы кремния с марганцем
относятся к группе аморфных металлических сплавов [1]. Следствием их аморфной
структуры являются необычные магнитные, механические, электрические,
физико-химическ ...
Газовая хроматография и ее применение в аналитической химии
Хроматография – это
обширная область физико-химических методов анализа, которая занимается
разработкой методов разделения сложных по составу многокомпонентных смесей.
Характерными
особен ...
Физические и химические свойства диэлектриков
При выборе электроизоляционного
материала для конкретного применения приходится обращать внимание не только на
его электрические свойства в нормальных условиях, но рассматривать также их
с ...