Grado di dissociazione di elettroliti deboli e forti
Il termine "dissociazione" in chimica e biochimicaSignifica che il processo di disintegrazione dei composti chimici in ioni e radicali. La dissociazione - è il fenomeno opposto di associazione o ricombinazione, ed è reversibile. stima quantitativa della dissociazione viene eseguita da un valore che il grado di dissociazione. Ha una designazione di lettera α e caratterizza una reazione di dissociazione in sistemi uniformi (omogenee) secondo l'equazione: CA ↔ R + Uno stato di equilibrio. SC - una particella del materiale di partenza, K e A - è particelle fini scoppiati a seguito di dissociazione del materiale in particelle più grandi. Da cui risulta che il sistema sarà dissociato e particelle non dissociato. Se si assume che le molecole n disintegrati e non disintegrata N molecole, questi valori possono essere utilizzati per quantificare la dissociazione, che è calcolata come percentuale: a = n • 100 / N o unità frazioni: a = n / N
Cioè, il grado di dissociazione è il rapportoparticelle dissociate (molecole) di un sistema omogeneo (soluzione) al numero iniziale di particelle (molecole) in questo sistema (soluzione). Se è noto che α = 5%, significa che solo 5 molecole da 100 molecole di origine sono sotto forma di ioni e le restanti 95 molecole non decadono. Per ogni sostanza particolare, α sarà individuale, poiché dipende dalla natura chimica della molecola, nonché dalla temperatura e dalla quantità di materia nel sistema omogeneo (in soluzione), cioè dalla sua concentrazione. Forti elettroliti, che includono alcuni acidi, basi e sali, si dissolvono completamente in ioni in soluzione, per questo motivo non sono adatti per studiare il processo di dissociazione. Pertanto, per lo studio vengono utilizzati elettroliti deboli, le cui molecole si dissociano nella soluzione in ioni non completamente.
Per una reazione di dissociazione reversibile, la costantedissociazione (Kd), che caratterizza lo stato di equilibrio, è determinato dalla formula: Kd = [K] [A] / [CA]. Come il grado della costante di dissociazione e sono interconnessi, è possibile prendere in considerazione l'esempio di un elettrolita debole. In base alla legge di diluizione costruito tutto il ragionamento logico: Kd = c • α2, dove c - concentrazione della soluzione (in questo caso a = [SC]). È noto che 1 mole di sostanza è disciolta nel volume della soluzione V dm3. Nello stato iniziale la concentrazione delle molecole materiale di partenza può essere espressa da: c = [SC] = 1 / V mol / dm3, e la concentrazione di ioni sarà: [R] = [A] = 0 / V mol / dm3. Al equilibrio raggiungere i loro valori vengono modificati: [KA] = (1 - α) / V mol / dm3 e [R] = [A] = α / V mol / dm3, mentre Kd = (α / V • α / V) / (1 - α) / V = α2 / (1 - α) • V. Si considera il caso di pochi elettroliti dissociati, il cui grado di dissociazione (α) si avvicina a zero e il volume della soluzione può essere espresso attraverso una concentrazione nota: V = 1 / [KA] = 1 / s. Quindi l'equazione può essere trasformato: Kd = α2 / (1 - α) • V = α2 / (1 - 0) • (1 / s) = α2 • s, ed estraendo la radice quadrata della frazione Kd / s, è possibile calcolare il grado di dissociazione α. Questa legge è valida se α è molto inferiore a 1.
Per elettroliti forti, in misura maggioreIl termine "grado apparente di dissociazione" è adatto. Si trova come il rapporto tra la quantità apparente di particelle dissociato ad un reale o definizione di formula rapporto isotonica (chiamato fattore van't Hoff, e mostra il vero comportamento di una sostanza in soluzione): α = (i - 1) / (n - 1). Qui i - Van't Hoff fattore, e n - quantità di ioni prodotti. Per le soluzioni, le molecole completamente disintegrati in ioni, α ≈ 1, e con concentrazioni decrescenti di a tende sempre a 1. Tutto questo si spiega con la teoria di elettroliti forti, che afferma che il movimento di cationi e anioni interrotto forti molecole elettroliti è difficile per diverse ragioni. In primo luogo, gli ioni sono circondati da molecole di solvente polare, è l'interazione elettrostatica viene chiamato solvatazione. In secondo luogo, cationi e anioni con carica opposta nella soluzione, a causa dell'azione di attrazione reciproca collegate formano forze o coppie ioniche. Gli associati si comportano allo stesso modo delle molecole non dissociate.
