Тақырыбы: Заттарды талдауда пайдаланылатын электролит ерітінділері теориясының негізгі қағидалары және әрекеттесуші массалар заңы, олардың аналитикалық химиядағы маңызы. Іi-ші аналитикалық топ катиондарына тән реакциялар. Мақсаты
жүктеу/скачать 104,5 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- ДӘРІСТІҢ ҚЫСҚАША МАЗМҰНЫ
| ОҚЫТУДЫҢ МІНДЕТТЕРІ:
катиондардың ІI-ші аналитикалық топтарға жіктелуі туралы түсінік қалыптастыру; катиондардың ІI-ші аналитикалық топтарға жіктелуі мен элементтердің периодтық жүйесі арасындағы байланысты көрсету; препараттардың түрнұсқалығын анықтау барысында ІI-ші аналитикалық топ катиондарына тән сапалық реакцияларды қоспалар талдауына қолдана білуге үйрету ДӘРІСТІҢ ҚЫСҚАША МАЗМҰНЫ Электролиттік диссоциация теориясының негізгі қағидаларын 1887 жылы швед ғалымы Сванте Аррениус ұсынған. Аналитикалық химияда қолданылатын химиялық реакциялардың көпшілігі ерітінділерде жүреді, ерітінділерде реакциялардың жүруі әртүрлі факторларға тәуелді (Т, Р, C, I т.б.). Иондарды анықтау кезінде химиялық реакциялардың жалпы жүру жағдайымен қатар, электролитті сапалық және сандық жағынан да сипаттай білу керек. Сулы ерітінділердегі осы ерекшеліктердің барлығын электролиттік диссоциация теориясы түсіндіріп береді. Тұздар, қышқылдар, негіздер молекулаларын, яғни электролиттерді суда еріткенде иондарға диссоциацияланады, олар басқа иондардың, молекулалардың ерітіндіде болуына қарамастан химиялық, электрохимиялық реакцияларға дербес бөлшектер сияқты қатысады. Қазіргі таңда электролитті суда еріткенде екі түрлі жағдай байқалатыны анықталған. Бірінші жағдай – иондық немесе гетерополярлық кристалдық құрылысы бар электролиттерді еріткенде, мысалы NaCl, BaCl2 т.б. құрамында кристалдық торы бар ион ерітіндіге көшеді. Бұл жағдай диссоциация деп аталады. Екінші жағдай – гомополярлық байланысқан заттарды еріткенде, мысалы HCl, H2S т.б. яғни кристалдық торда бос ионы жоқ заттар, бұл жағдайда иондар электролиттің Н2О-да еруі нәтижесінде түзіледі. Бұл жағдай иондану деп аталады. Бұдан былай коваленттік және гомополярлық байланысқан заттар үшін еру процесін қарастырғанда «иондану» ұғымын қолданамыз. Ерітіндідегі электролиттің сандық иондануы (иондарға диссоцияциялануы) иондану дәрежесімен - α сипатталады. Иондану дәрежесі электролиттің тепе-теңдік күйін сипаттайды. Иондану дәрежесі ионданған малекулалар санының жалпы малекулалар санына қатынасымен анықталады. α = ni / nж. Иондану дәрежесі - α бірлікпен немесе пайызбен өрнектеледі. Мысалы, α = 1 (немесе 100 %), бұл барлық бөлшектердің иондарға ыдырағанын көрсетеді (ni = nж), егер α < 1 (немесе 100 %-дан кіші), бұл барлық бөлшектердің қандай да бір бөлігі иондарға ыдырағанын көрсетеді (ni < nж). Бейэлектролит ерітінділерінде α–ның мәні нольге тең. Электролиттерді диссоцияциялану қабілетіне қарай күшті (ассоцияцияланбаған) және әлсіз (ассоцияцияланған) деп бөледі. Күшті электролиттер өте концентрлі емес ерітінділерінде иондарға толық ыдырайды. Электртоғын жақсы өткізеді. Оларға тұздардың көпшілігі, күшті қышқылдар мен күшті негіздер жатады. Күшті электролиттерде αк = 1. Күшті электролиттер концентрлі ерітінділерінде азда болса ассоцияцияланған болады. Әлсіз электролиттер иондарға толық ыдырамайды. Электртоғын нашар өткізеді. Оларға: әлсіз қышқылдар, әлсіз негіздер, комплесті қосылыстардың ішкі сферасы және ковалентті байланыс арқылы түзілген кейбір тұздар Hg(CN)2, HgCl2, Fe(SCN)3, CdI2 т.б. жатады. Әлсіз электролиттер сулы ерітінділерінде гидратталған катион немесе снион түрінде ғана кездеседі, мысалы [Ba(H2O)n]2+ т.б. Әлсіз электролиттерде αәл < 1 және ерітіндінің концентрациясы артқан сайын мәні азая береді. Мысалы, сірке қышқылының α = 0,0135 тең десе, бұл шама осы қышқылдың 1,35 % ғана суда ионданғанын, ал 98,65 % ионданбаған малекулалардың үлесі екенін көрсетеді.Күшті және әлсіз электролиттер ұғымы шартты түрде ғана кейбір қосылыстар еріткіштерге байланысты күшті де әлсіз де электролит болуы мүмкін. Мысалы, хлор қышқылы НClO4, тұз қышқылы HCl сұйық аммиакта және судағы ерітінділерінде күшті электролит, ал сусыз сірке қышқылы ерітіндісінде әлсіз электролит болып қалады. Екі немесе көп негізді (протонды) қышқылдардың немесе көп қышқылды негіздердің иондану процесі сатыланып жүреді. Әр сатысы өзіне тән константасымен - иондану константасымен сипатталады. Мысалы: екі протонды H2S-тің иондануы екі сатыдан тұрады: 1) H2S ↔ H+ + HS-; , 2) HS- ↔ H+ + S2-; С.Аррениус теориясы күшті электролиттердің іс жүзіндегі электрөткізгіштігінің шамасының теориялық шамаға тең болмайтындығын түсіндіре алмады. Оны голландия ғалымы П.Дебай және неміс зерттеушісі Э.Хюккель (1923 ж) теориялары түсіндірді. Бұл теория бойынша күшті электролиттерде иондар арасында өзара тартылыс күштері пайда болады деді. Кейіннен П.Дебай және Э.Хюккель теорияларын совет ғалымдары А.И.Бродский, В.А.Плесков тәжірибе және теория жағынан тексеріп, одан әрі дамытты. Күшті электролиттердің әрекеттесуші массалар заңына, Вант-Гофф, Рауль заңдарына бағынбауы, бұл заңдардың идеал газдар мен сұйылтылған жүйелерге қатысты шығарылғанын, зарядталған бөлшектердің электр өрісі есепке алынбағаны дәлелденген. Осыған байланысты америка ғалымы Г.Н.Льюис ғылымға 1907 ж «активтілік» деген ұғым енгізді. Ерітіндідегі иондардың жалпы концентрациясы еріген электролиттің молярлық концентрациясымен анықталады. Мысалы, күшті электролит – NaCl иондарға ыдырағанда: NaCl → Na+ + Cl-. Электролиттің бастапқы концентрациясы С(NaCl) = 0,1 моль/л болса, иондардың концентрациясы С(Na+) = 0,1 моль/л және С(Cl-) = 0,1 моль/л, ал күрделірек күшті электролит - Al2(SO4)3 алсақ, онда Al2(SO4)3 → 2Al3+ + 3SO42-. Электролиттің бастапқы концентрациясы С(Al2(SO4)3) = 0,1 моль/л болса, иондардың концентрациясы С(Al3+) = 2·0,1 = 0,2 моль/л және С(SO42-) = 3·0,1 = 0,3 моль/л. жүктеу/скачать 104,5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|