Аналитикалық химия пәні, мақсаты және қолданатын әдістері. Аналитикалық химияның қысқаша даму тарихы
Күшті электролиттер теориясы. Активтілік және активтілік коэффициенті. Ерітіндінің иондық күші
жүктеу/скачать 143,36 Kb.
|
2. ÐÓÑÑÑ ÑезиÑÑеÑÑ-emirsaba.org
- Бұл бет үшін навигация:
- Дәрістің қысқаша мазмұны
| Күшті электролиттер теориясы. Активтілік және активтілік коэффициенті. Ерітіндінің иондық күші.
Қарастырылатын сұрақтар (дәріс жоспары): 1. Күшті электролиттер теориясы. 2. Активтілік, активтілік коэффиенті. Ерітіндінің иондық күші. 3. Судың иондық көбейтіндісі. 4. Күшті және әлсіз қышқылдар мен негіздердің рН есептеу. Дәрістің қысқаша мазмұны: Күшті электролиттер теориясы. Активтілік және активтілік коэффициенті. Ерітіндінің иондық күші.Сутектік көрсеткіш. Әлсіз қышқыл мен негіз ерітінділерінің рН-ын есептеу. Күшті қышқыл мен негіз ерітінділерінің рН-ын есептеу. Күшті электролиттердің ерітінділерін сипаттау үшін олардың иондарының активтілік коэффициенті (концентрациясы) α деген ұғым енгізілді. Бұл шама ерітіндідегі иондардың бір-біріне әсерін есепке ала отырып, электр өткізгіштіктің қату темп-ның төмендеуі мен қайнау темп-ның жоғарылауының дәл мәндерін береді. Идеалды жүйеге лайықты теңдеуді реал ерітінділерге де қолдану үшін 1907 ж. Америка ғалымы Г.Н.Льюис (1875-1946) активтілік әдісін ұсынды. Бұл әдіс бойынша концентрация орнына басқа сандарды енгізеді (сан мәні жағынан концентрациядан бөлек), олар эксперимен түрінде анықтаған мәндер мен теңдеу арқылы шешкен мәндерді жақындатады. Мұндай сандар «активтілік» деп аталады. Активтілік дегеніміз - иондардың ерітіндідегі эффективті (әсерлесуші) концентрациясы. Активтілік концентрациясы – иондардың шартты концентрациясы, ол күшті электролиттің нағыз концентрациясына С тура пропорционал α = f ∙ C, f = а/С С → 0 болса, а → 1, яғни шекті сұйытылған ерітінділер үшін активтілік сан мәні бойынша концентрация мәніне тең болады, ал активтілік коэффициенті 1-ге тең f = 1 болады. Егер, f < 1 болса, онда а > с болады; f = 1 болса, а = с болады. Күшті электролиттер толық диссоциацияланады, олай болса, олар үшін болуы керек, бірақ тәжрибе жүзінде < 1 болады. Бұл қайшылықты 1923 жылы Дебай-Хюккель теориясы түсіндірді. Күшті электролит ерітіндісінде иондар концентрациясы үлкен болады. Диэлектриктік тұрақтысы төмен еріткіш молекулаларымен сольваттанған иондар бір-бірімен электростатикалық күшпен әсерлесіп, иондық «атмосфера» түзіп, олардың еркін қозғалысына кедергі болады. Осыған байланысты тәжірибе жүзінде бөлшек санына байланысты анықталатын шамалар (Δр, Тқайнау, Тқату) мәндері электролит толық иондалды деп есептеген мәнінен төмен болады. Сондықтан байқалатын концентрацияны Льюис (1907) ұсынысы бойынша активті (белсенді) деп атады. Белсенділік пен нақты концентрация арасында мынадай байланыс бар: а = f ∙ C Күшті электролиттер толық диссоциацияланады, олай болса, олар үшін болуы керек, бірақ тәжрибе жүзінде < 1 болады. Бұл қайшылықты 1923 жылы Дебай-Хюккель теориясы түсіндірді. Күшті электролит ерітіндісінде иондар концентрациясы үлкен болады. Диэлектриктік тұрақтысы төмен еріткіш молекулаларымен сольваттанған иондар бір-бірімен электростатикалық күшпен әсерлесіп, иондық «атмосфера» түзіп, олардың еркін қозғалысына кедергі болады. Осыған байланысты тәжірибе жүзінде бөлшек санына байланысты анықталатын шамалар (Δр, Тқайнау, Тқату) мәндері электролит толық иондалды деп есептеген мәнінен төмен болады. Сондықтан байқалатын концентрацияны Льюис (1907) ұсынысы бойынша активті (белсенді) деп атады. Белсенділік пен нақты концентрация арасында мынадай байланыс бар: а = f ∙ C Ерітіндінің иондық күші ондағы әр ион зарядының квадраты мен моляльдығы концентрацияларының көбейтінділерінің қосындысының жартысына тең болады. J = Ерітіндінің иондық күші деп () ерітіндідегі электр өрісінің шамасын айтады, ерітіндідегі барлық иондардың өз ара электростатикалық әрекеттесу шамасы. Бұл Г.Н.Льюис пен М.Рендельдің 1921 ж ұсынылған формуласымен сипатталады: μ = ½ (С1 Z12 + C2 Z22 + … + Cn Zn2) Судың иондануы қайтымды процесс, сондықтан оны схемалық түрде былай жазуға болады: Н2О ⇄ Н+ + ОН- (11) Судың термодинамикалық константасы: Ка= немесе Кдисс. = = 1,8 ∙ 10-16 (t = 250С) Сонымен Н+ ионының немесе ОH- ионының концентрациялары қалай өзгерсе де, олардың көбейтіндісі тұрақты болып қалады. Осы көрсеткішті КН2О - судың иондық көбейтіндісі дейді. Химиялық таза суда олардың конц. аз және бірдей болады, сондықтан олардың активтілігі концентрацияларына тең болады: . [Н+] = [ОH-] = √1 ∙ 10-14 = 1 ∙ 10-7 [Н+] ∙ [ОH-] = const. Кw = 1∙10-14 = [H+]∙[OH-] – судың иондық көбейтіндіс Сутектік көрсеткіш(1920, В.Соренсен) дегеніміз теріс таңбамен алынған сутек иондарының концентрациясының ондық логарифмі: (8.17)
жүктеу/скачать 143,36 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|