Ступінь дисоціації a - це відношення числа моліів електроліту, який розпався на іони, до його загальної концентрації в розчині
Основами називаються електроліти, які у водних розчинах утворюють негативно заряджені гідроксид-іони і не дають ніяких інших негативних іонів.
У тому випадку, коли в розчині речовини, окрім негативно заряджених гідроксид-іонів присутні і негативно заряджені іони кислотного залишку, електролітичній дисоціації піддається не основа, а основна сіль.
Дисоціація солей. Нормальні солі (середні) при розчиненні у воді утворюють позитивно заряджені іони металу і негативно заряджені іони кислотного залишку
NaCl ® Na+ + Cl-
Al(NO3)3 ® Al3+ + 3NO3-
K3PO4 ® 3K+ + PO43-
З погляду теорії електролітичної дисоціації середньою сіллю називається електроліт, який у водних розчинах утворює позитивно заряджені іони металу і негативно заряджені іони кислотного залишку.
2)
ІЗОТОНІЧНИЙ КОЕФІЦІЄНТ (коефіцієнт Вант-Гоффа) використовується при розрахунках ізотонічних концентрацій розчинів електролітів як за законом Вант-Гоффа, так і за рівнянням Менделєєва-Клапейрона. Це пов’язано з тим, що відповідно до закону Вант-Гоффа осмотичний тиск знаходиться в прямолінійній залежності від концентрації розчинених речовин. Лінійна залежність для більшості речовин неелектролітів має місце при концентраціях ≤1·10² моль/л і може бути виражена рівнянням:
P = CRT,
де P — осмотичний тиск, Па; С — концентрація розчиненої речовини моль/л (молярна концентрація може бути замінена на моляльну — моль/кг); R — газова стала; T — температура, °К.
Для розчинів електролітів осмотичний тиск більше розрахованого в і разів. У зв’язку з цим для розчинів електролітів закон Вант-Гоффа має таке значення:
P = і CRT,
де і — ізотонічний коефіцієнт (і>1), який показує, у скільки разів збільшується кількість часток при дисоціації порівняно з недисоційованою речовиною.
3) У 1887 р. шведський учений Арреніус запропонував теорію електролітичної дисоціації, суть якої зводиться до наступного: речовини, розчини яких є електролітами, при розчиненні розпадаються на частинки (іони), що несуть позитивні і негативні заряди.
Основні положення теорії електролітичної дисоціації
1) Електроліти під час розчинення у воді розпадаються (дисоціюють) на позитивно й негативно заряджені йони. Розпад на йони здійснюється під дією диполів води. 2) Йони в розчині перебувають у гідратованому стані, тобто вони оточені диполями води. 3) Під дією електричного струму позитивно заряджені йони (катіони) рухаються до катода, негативно заряджені (аніони) — до анода. Завдяки руху йонів розчини електролітів проводять електричний струм. 4) У розчинах на йони розпадаються речовини з йонним і ковалентним полярним зв’язком.
4) ЕЛЕКТРОЛІТИЧНА ДИСОЦІАЦІЯ (— процес розпаду молекул або кристалів речовин на іони під дією полярних молекул розчинника. Поряд з полярністю молекул розчинника важливе значення має його діелектрична проникність (ε). Діелектрична проникність розчинника показує, у скільки разів сила взаємодії між двома зарядами у даному середовищі менша, ніж у вакуумі.
5) Дисоціація речовин з іонним зв'язком протікає в три стадії: 1.спочатку хаотично рухаються молекули води у іонів кристалу орієнтуються до них протилежно зарядженими полюсами - відбувається орієнтація.
2.потім диполі води притягуються, взаємодіють з іонами поверхневого шару кристала відбувається гідратація.
3.молекула води, переміщаючись в розчин, захоплюють з собою гідратовані іони. Відбувається дисоціація.
Аналогічно, але на одну стадію більше (диск № 2: дисоціація речовин з ковалентно-полярної зв'язком): -орієнтація -гідратація -----іонізація, тобто перетворення ковалентно-полярного зв'язку в іонну. -дисоціація
6) Ступінь електролітичної дисоціації. Здатність електроліта дисоціювати на іоні кількісно оцінюється за допомогою ступеня дисоціації a.
Ступінь дисоціації a - це відношення числа моліів електроліту, який розпався на іони, до його загальної концентрації в розчині
Ступінь дисоціації — відношення числа молекул N, що розпалися на йони, до загального числа розчинених молекул : . Ступінь дисоціації виражається в частках одиниці або у відсотках. Якщо ступінь дисоціації менший 3 %, то електроліт називається слабким, якщо більший 30 % — сильним. Електроліти, ступінь дисоціації яких лежить у межах від 3 до 30 %, називаються електролітами середньої сили.
7)Електроліти- речовини, розчини або розплави яких проводять електричний струм за рахунок іонів, що утворюються внаслідок Е.д. Електроліти в розчинах по-різному дисоціюють на іони. Кількісною характеристикою розпаду молекул на іони є ступінь дисоціації α. У розчинах слабких електролітів ступінь дисоціації менше 3%. Електроліти середньої сили мають значення α понад 3% і менше 30%, α сильних електролітів понад 30%. Сильними електролітами є розчинні основи (луги): LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, FrOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2i Ba(OH)2; сильні мінеральні кислоти: HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, HClO3, HClO4, HMnO4 і розчинні солі. До електролітів середньої сили належать деякі органічні кислоти (НСООН, Н2С2О4), мінеральні кислоти (HNO2, H2SO3, H3PO4, HF), основи Mg (OH)2, TІOH та солі — CdCl2, ZnCl2, HgCl2. До слабких електролітів належать малорозчинні основи, амфотерні гідроксиди, слабкі мінеральні кислоти (H2S, HCN, H2CO3, H3BO3, H2SiO3), майже всі органічні кислоти, вода, гідрат аміаку.
8)Константа електролітичної дисоціації. Оскільки електролітична дисоціація слабких електролітів є оборотним процесом, то вона підкоряється закону діючих мас. Таким чином, для процесу дисоціації слабкого електроліту можна записати константу рівноваги. Як приклад розглянемо дисоціацію слабкого електроліту КА:
КА Û К+ + А-.
Позначимо концентрацію іонів як [K+] і [A-], а концентрацію недисоційованих молекул через [КА]. Тоді константу рівноваги запишемо так:
[K+] [A-]
Кр =
[КА] .
Константа рівноваги слабкого електроліту називається константою дисоціації Кдис. Вона як і ступінь дисоціації, є кількісною мірою здатності речовини дисоціювати в розчині. Чим менше значення Кдис, тим слабкіше електроліт, і навпаки, чим більше Кдис, тим краще дисоціює розчинена речовина. Константа дисоціації не залежить від концентрації розчину, а залежить від температури. Вона має розмірність концентрації (моль/л).
9) Між константою і ступенем електролітичної дисоціації існує взаємозв'язок, відомий під назвою закону розбавлення Оствальда. Запишемо рівняння дисоціації слабкого бінарного електроліта типа КА:
КА Û К+ + А-
Зако́н розба́влення О́ствальда — співвідношення, що виражає залежність еквівалентної електропровідності розведеного розчину бінарного слабкого електроліту від концентрації розчину.
Де К — константа дисоціації електроліту, с — концентрація, λ і λ∞ — значення еквівалентної електропровідності відповідно при концентрації і при нескінченному розведенні. Це співвідношення є наслідком закону діючих мас і рівності
де α — ступінь дисоціації.
10)ДОБУТОК РОЗЧИННОСТІ (ДР, КS)—добуток рівноважнихконцентрацій іонів у насиченому розчині малорозчинного сильного електроліту. Показники ступеня для концентрацій, які входять у ДР, дорівнюють стехіометричним коефіцієнтам у рівнянні дисоціації електроліту. Для кожного електроліту при певній температурі і в певному розчиннику ДР є стала величина. Сталість ДР виводять із закону діючих мас згідно з рівновагою тверда фаза її насичений розчин.