ЖАНРЫ

Сборник основных формул по химии для ВУЗов
Шрифт:

Гипотонический раствор – раствор, осмотическое давление которого меньше, чем у другого (1 < 2).

3.3. Растворы электролитов

Степень диссоциации  – отношение числа молекул n, распавшихся на ионы, к общему числу молекул N:

Изотонический коэффициент i Ван-Гоффа – отношение фактического числа частиц в растворе электролита к числу частиц этого раствора без учета диссоциации.

Если из N молекул продиссоциировало n, причем каждая молекула распалась на ионов, то

Для неэлектролитов i = 1.

Для электролитов 1 < <= .

3.4. Коллигативные свойства растворов электролитов:

Теория электролитической диссоциации Аррениуса

1. Электролиты в растворах распадаются на ионы – диссоциируют.

2. Диссоциация является обратимым равновесным процессом.

3. Силы взаимодействия ионов с молекулами растворителя и друг с другом малы (т. е. растворы являются идеальными).

Диссоциация электролитов в растворе происходит под действием полярных молекул растворителя; наличие ионов в растворе предопределяет его электропроводность.

По величине степени диссоциации электролиты подразделяются на три группы: сильные ( >= 0,7), средней силы (0,3 < < 0,7) и слабые ( <= 0,3).

Слабые электролиты. Константа диссоциации

Для некоторого электролита, распадающегося в растворе на ионы в соответствии с уравнением:

АаВb <-> аАx- + bВy+

Для бинарного электролита:

Для разбавленных растворов можно считать, что (1 – ) = 1 и К 2С.

– закон разбавления Оствальда: степень диссоциации слабого электролита возрастает с разбавлением раствора.

Активность растворенного вещества – эмпирическая величина, заменяющая концентрацию, – активность (эффективная концентрация) а, связанная с концентрацией через коэффициент активности f, который является мерой отклонения свойств реального раствора от идеального:

а = fC; а+ = f+С+; а_ = f_C_.

Для бинарного электролита:

– средняя активность электролита;

– средний коэффициент активности.

Предельный закон Дебая-Хюккеля для бинарного электролита: lg f = – 0,51z 2I 1/2 , где z – заряд иона, для которого рассчитывается коэффициент активности;

I – ионная сила раствора I = 0,5(Сiri2).

4. Электропроводность растворов электролитов

Проводники I рода – металлы и их расплавы, в которых электричество переносится электронами.

Проводники II рода – растворы и расплавы электролитов с ионным типом проводимости.

Электрический ток есть упорядоченное перемещение заряженных частиц.

Всякий проводник, по которому течет ток, представляет для него определенное сопротивление R, которое, согласно закону Ома, прямо пропорционально длине проводника l и обратно пропорционально площади сечения S; коэффициентом пропорциональности является удельное сопротивление материала – сопротивление проводника, имеющего длину 1 см и сечение 1 см2:

Величина W, обратная сопротивлению, называется электропроводностью – количественной меры способности раствора электролита проводить электрический ток.

Удельная электропроводность (к) – электропроводность проводника I рода длиной 1 м с площадью поперечного сечения 1 м2 или электропроводность 1 м3 (1 см3) раствора электролита (проводника II рода) при расстоянии между электродами 1 м (1 см) и площади электродов 1 м2 (1 см2).

Молярная электропроводность раствора) – электропроводность раствора, содержащего 1 моль растворенного вещества и помещенного между электродами, расположенными на расстоянии 1 см друг от друга.

Молярная электропроводность как сильных, так и слабых электролитов увеличивается с уменьшением концентрации (т. е. с увеличением разведения раствора V = 1/C), достигая некоторого предельного значения 0(), называемого молярной электропроводностью при бесконечном разведении.

Для бинарного электролита с однозарядными ионами при постоянной температуре и напряженности поля 1 В • м– 1:

 = F(u + + и),

где F – число Фарадея; и+, и – абсолютные подвижности (м2В– 1с– 1) катиона и аниона – скорости движения данных ионов в стандартных условиях, при разности потенциалов в 1В на 1 м длины раствора.

+ = Fu+; = Fu,

где +, – подвижности катиона и аниона, Ом • м2 • моль– 1 (Ом • см2 • моль– 1).

 = (+ + )

Для сильных электролитов 1 и  = + +

При бесконечном разбавлении раствора (V -> , + -> + ->  -> 1) как для сильного, так и для слабого электролитов = + – закон Кольрауша: молярная электропроводность при бесконечном разведении равна сумме электролитических подвижностей + катиона и аниона данного электролита.

Поделиться с друзьями: