химический каталог




ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ, полный или частичный распад молекул растворенного вещества на катионы и анионы. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ д. называют также распад на катионы и анионы ионных кристаллов при растворении или расплавлении. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ д., как правило, происходит в полярных растворителях. При ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ д. разрываются обычно лишь наиболее полярные связи молекул, например карбоновые кислоты RCOOH диссоциируют на и Н+. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ д. ; могут подвергаться молекулы некоторых растворителей, например воды.
Осн. причинами ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ д. являются, с одной стороны, взаимодействие растворенного вещества с растворителем, которое приводит к сольватации ионов, а с другой стороны - значительной ослабление электро-статич. взаимодействие между сольватир. ионами в среде, обусловленное ее электростатич. полем (диэлектрическая проницаемостью растворителя). При этом работа, необходимая для разрушения молекул (кристаллич. решетки), обеспечивается за счет энергии сольватации.
ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ д. лежит в основе деления растворов на два класса - растворы неэлектролитов и растворы электролитов. Наблюдаемое различие в коллигативных свойствах разбавленных растворов электролитов и неэлектролитов объясняется тем, что из-за ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ д. увеличивается общее число частиц в растворе. Это, в частности, приводит к увеличению осмотич. давления раствора сравнительно с растворами неэлектролитов, понижению давления пара растворителя над раствором, увеличению изменения температуры кипения и замерзания раствора относительно чистого растворителя. Э. д. объясняется также ионная электропроводность электролитов.
Мерой ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ д. является степень диссоциации- отношение количества диссоциированных на ионы молекул электролита к их исходному кол-ву в растворе. Согласно этому определению, изменяется от 0 (отсутствие диссоциации) до 1 (полная диссоциация) и зависит от природы растворенного вещества и растворителя, а также от концентрации раствора и температуры. Как правило, с увеличением диэлектрическая проницаемости растворителя его увеличивается, хотя заметная диссоциация наблюдается в некоторых растворителях с низкой
Способность данного вещества MX к ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯд. в определенном растворителе по схеме MXM+ + Х- характеризуется константой ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯд. KD, связанной, согласно действующих масс закону, со степенью диссоциациисоотношением:

где х: - молярная концентрация электролита;- средний ионный коэффициент активности;- коэффициент активности недиссоциированной части электролита. Как и значение константы KD зависит от свойств растворенного вещества, в частности от прочности связи между фрагментами молекул электролита, образующими катион и анион, от диэлектрическая свойств растворителя, его способности сольватировать ионы, а также от температуры и давления; в отличие от не зависит от концентрации раствора. Константа KD может быть определена экспериментально, например по зависимости электропроводности раствора от концентрации электролита или путем прямого измерения содержания свободный ионов в растворе, например, спектрофотометрич. методом.
Соответственно понятиям полной и неполной Э.д. электролиты классифицируют на сильные и слабые (см. Электролиты), полностью диссоциируют в растворе многие соли неорганическое кислот, некоторые кислоты и основания. Неполная ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯд. наблюдается для солей, катионы которых склонны к образованию ковалентных связей с анионами, например соли Ag, Cd, Zn. Некоторые многоосновные кислоты, например H2SO4, полностью диссоциируют лишь в отношении отщепления одного иона Н+, а дальнейшая диссоциация затруднена. Разб. растворы слабых электролитов по своим свойствам близки к идеальным растворам, для них в формуле (1) коэффициент активности можно считать равными 1. Тогда формула (1) переходит в закон разведения Оствальда:

в котором а можно заменить отношением где и-соответственно эквивалентная электропроводность раствора при данной концентрации и при бесконечном разведении. В соответствии с законом Оствальда с уменьшением концентрации раствора степень диссоциации а и эквивалентная электропроводность возрастают, причем при бесконечном разведении и (см. Электропроводность электролитов). Растворы сильных электролитов не являются идеальными и для их описания необходим учет межионного взаимодействия даже в области предельного разведения. При определенных условиях, например в растворителях с малой диэлектрическая проницаемостью, при низких температурах или при образовании многовалентных ионов, благодаря сильному электростатич. притяжению противоположно заряженных ионов могут образовываться ионные ассоциаты, простейшими из которых являются ионные пары. Равновесие между сольватир. ионами и ионными парами характеризуется константой диссоциации, аналогично исходному распаду молекул, или обратной ей величиной - константой ассоциации. В приближении электростатич. взаимодействие между ионами константа диссоциации контактных ионных пар, образованных двумя ионами с радиусами r+ и r. и зарядовыми числами z+ и z-, может быть рассчитана по формуле:

где е - элементарный электрич. заряд; k - постоянная Больцмана;- электрич. постоянная (диэлектрическая проницаемость вакуума) ;- диэлектрическая проницаемость растворителя; Т - абс. температура.
Понятие ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯд. было введено С. Аррениусом в 1887. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯд. играет важную роль во многие природные и производств, процессах, определяя как свойства растворов электролитов, так и особенности происходящих в них процессов (см. Реакции в растворах).

Литература: Измайлов Н.А., Электрохимия растворов, 3 изд., М., 1976; Monk С. В., Electrolytic dissociation, L.-N. Y., 1961.

М. Ф. Головко.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
brainstorm билеты 2017
информационный стенд парковый цена
дима билан купить билет на концерт
наклейка на телефон логотип apple купить в туле

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.10.2017)