Химия пәні бойынша лекция конспектілері білім беру бағдарламалары
жүктеу/скачать 0,52 Mb.
|
лекция.15 дәріс.02.02.23
- Бұл бет үшін навигация:
- Шешуі
- Гетерогендік жүйедегі химиялық тепе-теңдік. Ерігіштік көбейтіндісі
| Мысал: кешенді қосылысындағы кешен түзгіштің тотығу дәрежесін және координациялық санын, кешенді ионның зарядын анықтаңыз. Сулы ертіндісіндегі диссоциациялану теңдеуін және беріксіздік тұрақтысының формуласын жазыңыз.
Шешуі: Зат еритін болғандықтан, оның су ертіндісіндегі диссоциациялану теңдеуін жазуға болады: . Сыртқы сферада үш Cl ионы болғандықтан кешенді ионның заряды +3-ке тең. Хром ионының заряды +3-ке тең. Cr3+ ионының координациялық саны 6-ға тең. ионы әлсіз электролит ретінде қайтымды түрде екінші сатымен диссоциацияланады: Бұл процесс қайтымды болғандықтан ол үшін тепе-теңдік тұрақтысын жазуға болады: Кешенді ионның диссоциациялануының тепе-теңдік тұрақтысын осы кешенді ионның беріксіздік тұрақтысы (Kб) деп атайды. Kб-ның мәні неғұрлым аз болса, солғұрлым кешенді ион берік болады. Кешенді қосылыстардан қос тұздардың айырмашылығы олар Kб-ның үлкен мәндерімен сипатталады және су ертінділерінде барлық иондарға диссоциацияланады. Гетерогендік жүйедегі химиялық тепе-теңдік. Ерігіштік көбейтіндісі Алдыңғы тарауда гомогендік ортадағы тепе-теңдік карастырылғанды. Егер жүйе екі немесе одан да көп фазадан тұрса, онда мұндай жүйе гетерогендік (біртекті емес) болып табылады. Гетерогенді жүйемен жійірек кездесеміз. Мысалы, тұнбалар алу, оларды еріту, жуу және талдаудың (анализдік) басқа да жұмыстары. Егер қатты зат, мысалы, BaSО4 сумен жанасса, азда болса сұйық фазаға судың дипольдерінің әсерінен, барий сульфаты BaSO4 кристалдық, торынан Ва2+ және SO42-, иондары ерітіндіге біртіндеп өтеді. Ол иондар ерітіндіде BaSO4 кристалдарымен кездесіп басқа иондарын тартылыс күшінің салдарынан тұнбаға түсе бастайды. Біртіндеп заттың еруі азайып, ал оған қарама-қарсы тұнба түзілу процесі артады да динамикалық тепе-теңдік орнайды. Яғни, барий сульфатының BaSO4, қаныққан ерітіндісі түзіледі де, сөйтіп онда қатты фазаның азаюыда, не болмаса жаңадан Ва2+ және SO2-4 иондарының пайда болуы да байқалмайды. Қаныққан ерітінді тепе-теңдікте тұрған жүйе болғандықтан массалар әрекеттесуші заңын қолданып, еру процесін яғни Ва2+ және SO42- иондарының белгілі бір уақыт аралығында қатты фаза бетінен ерітіндіге өтіуі V1. Ал, егер қатты фазаның еру жылдамдығы тұрақты болатын болса және белгілі бір шамаға тең болса К1 онда V1 = К1. Қарама-қарсы процесінің жылдамдығы V2 десек, V2= K2 [Ва2+] |SO2-4|, бұндағы К2- температура тұрақты болса тұрақты шама болады. Бірақ каныққан ерітіндіде екі процестің жыддамдықтары бір-біріне тең : V2 = V1. Сондықтан, К2[Ва2+| [SO42] = К1 немесе |Ba2+| [SO42-] = К1 / К2 Екі тұрақты шаманың қатынастары да тұрақты болады, сондықтан оны ЕК - ерігіштік көбейтіндісі деп белгілеп EK = |Ba2+||SO42-] жазуға болады. ЕК - электролиттің ерігіштігінің мөлшерін сипаттайды және ерігіштік көбейтіндісі деп аталады. Бұдан, нашар еритін электролиттің қаныққан ерітіндісіндегі және иондардың концентрациялары қаншалықты өзгергенімен олардың көбейтінділерінің шамасы тұрақты болады. Нашар электролит жалпы жағдайда мына теңдеу бойынша диссоциацияланады. KnAm↔ nKm++ mAn- Онда, ЕК - ережесінің математикалық өрнегі былай жазылады : |Кm+|n |An-|m = ЕККnАm Бұндағы, [Кm+] және |Аn-| - Kn, Аm - электролит диссоциацияланғанда түзілетін катиондар мен аниондардың тепе-теңдік концентрациялары, m - концентрацияларының дәреже көрсеткіштері. Мысалы: ЕКAg2CrO4,= |Аg+|2 |СrO42-| Ерігіштік көбейтіндісінің мәнін дәлірек есептеу қажет болғанда, нашар еритін электролиттердің концентрацияларын емес, активтіліктерін алады, өйткені электролитте ион аралық әсерлесу күштері болады. Егер ион аралық күштерді ескеріп ЕК - теңдеуін BaSО4 үшін жазатын болсақ: EKBaSO4= аBa2+·aSO42- немесе EKBaso4,= |Ba2+| |SO42-| fBa2+fSO42- аBa2+ және aSO42- Ва2+ және SO42- иондарының активтілігі, ал fBa2+ және fSO42- осы иондардың активтілік коэффициенттері. Әрбір нашар еритін электролит Кn Аm, ерітіндіге n катион Кm+ және m анион Аn- береді. Сондыктан нашар еритін электролит үшін жалпы күйде иондар активтілік көбейтіндісін мына теңдеумен өрнектейді : АК = aKnm+ ∙аAmn- Бұның физикалық мәні, нашар еритін электролиттің қаныққан ерітіндісінде активтіліктер көбейтінділерінің шамасы тұрақты болады. Бірақ нашар еритін электролиттердің қаныққан ерітінділерінде иондардың концентрациясы мейлінше төмен болады. Сондықтан олардың ионаралық әсерлесу күші де өте аз, көбінесе оларды ескермеуге болады. Осы себебтерден іс жүзінде электролиттің ерігіштік көбейтіндісін есептеуінде тек қана иондар концентрацияларын қолданады. Электролиттің ерігіштігі белгілі болса, оныц ЕК және керісінше есептеулерді оңай жүргізуге болады. жүктеу/скачать 0,52 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|