§  14.  ДИССОЦИАЦИЯЛАНУ  ДӘРЕЖЕСІ  (а)  МЕН  ИЗОТОНДЫҚ

Осы  формуланы  пайдаланып  электролиттің  изотондық 
коэффициенті 
белгілі 
болса, 
оның 
диссоциациялаиу 
дәрежесін  есептеп  табуға  болады.
§  15.  ДИССОЦИАЦИЯЛАНУ  КОНСТАНТАСЫ
Әлсіз  және  орташа  электролиттер  молекулаларының 
иондарға  ыдырауы  аз  мөлшерде  жүретін  қайтымды  про- 
цесс.  Сондықтан  басқа  да  қайтымды  химиялық  процес- 
тер  сияқты  әлсіз  электролиттер  диссоциациясына  да 
әрекеттесуші  массалар  заңьга  қолдануға  болады.  Элект- 
ролит  КА  суға  еріткенде  аз  мөлшерде  екі  ионға  ьщы- 
райды  екен  дейік:
КА 
К+  + А~
Бүл  қайтымды  процесс,  өйткені  молекуланыц  ион- 
дарға  ыдырауы  тура  реакцияға,  ал  иондардың  қайтадан 
молекулаларға  біріғуі  кері  реакцияға  жатады.  Енді  осы
процеске  әрекеттесуші  массалар  заңын  колданып  (§ 45,
50)  былай  жазамыз:
К   =   ^к + 1 ГА~і
[КА]
К — электролитгік  диссоциа циялану  константасы  деп 
аталатын  химиялық  тепе-тендік  константасы  [К+ ]  мен 
[А' ] 
катиондар 
мен 
аниондардың 
концентрациясы 
(моль/л), 
[КА ]— диссоциацияланбаған  молекулалардың 
концентрациясы  (моль/л).
Электролиттік  диссоциация  константасының  (К)  мәні
неғүрлым 
көп 
болса, 
электролит 
молекулалары
солғүрлым  иондарға  көбірек  ыдырайды.  Осы  электрсшит
үшін  түрақты  температурада  К-ның  мәні  түрақты  бола-
ды  және  концентрацияның  өзгеруі  оның  мәніне  әсер  ет- 
пейді.
Нақты  мысалдар  ретінде  сірке  қышқылы  мен  циан 
қышқылының  иондарға  ыдырау  процестерін  келтірейік:
СНзСООН 
&
  Н+  +  СНзСОО 
(55)
Н С ^ 
Н+  +  СМ~ 
(56)
Бүл  қайтымды  процестерғе  әрекеттесуші  массалар 
заңын  қолданып,  диссоциациялану  константаларын  жа- 
зайық:
221

Ү   -
  [Н  ПСНзСОО  1  _  
„  
1 п - 5
[СНзСООН]
(57)
к
 
=
 
^ Н
|
Н
С
К
]
~
 
=
 
7
,
2
 
'
1
0
 
' °
 
(
5
8
)
Келтірілген  теңдеулердегі  екі  электролиттің  диссоци- 
ациялану  константаларының  сандық  мәндері  олардың 
әлсіз  электролиттер  екенін  көрсетеді.  Дегенмен  циан 
қытпкылмның 
диссоциациялану 
константасының 
мәні
оның  сірке  қышқылымен  салыстырганда  әлдеқайда  әлсіз
екенін  көрсетеді.
Көп  қышқылды  негіздер  мен  көп  негізді  қышқылдар
біртіндеп 
иондарга 
ыдырайды 
және 
ол 
сатының
әрқайсысына  өзінің  тиісті  мәні  бар  диссоциациялану
константасы  сәйкес  келеді.  Мысалы,  көмір  қышқылы  екі
сатыда  иондарға  ыдырайды.
I  саты  Н
2
СО
3
 
Н +  +  НСОз 
к   =  Ш Й Ш   =  4,45 •  і(Г7 
(59)
[НгСО з ]
II  саты  НСОІ 
н +  + СОГ
К   —  [н   1 [СОз__1_  _   4 7  . 10-и  
(5 0 )
[НСОз- ]
8  16.  ДИССОЦИАЦИЯЛАНУ  ДӘРЕЖЕСІ  МЕН  КОНСТАНТАСЫ
АРАСЫНДАҒЫ  БАЙЛАНЫС
Электролиттің  диссоциациялану  константасы  мен  дә- 
режесінін  арасында  тагыз  байланыс  бар.  Екі  ионга  ыды- 
райтын  электролит  үшін  әрекеттесуші  массалар  заңын 
қолданып,  ол  байланысты  былай  көрсетуге  болады:
КА 
К+  +  А ' 
(61)
К  =  ІК+][А 
1
 
(62)
[КА]
КА  электролит  бір  катионга,  бір  анионга  ыдырайтын-
ардың  концентрациясы  өзара  тең  бола-
ды
[К+1  =  [А“ ]  =   См  *  в, 
(63)
мүндагы  См — ерітіндінің  мольдік  концентрациясы, 
а 
диссоциациялану  дәрежесі.
222

Иондарға  ыдырамаған  молекулалардың  концентрация- 
сын  [КА ]  былай  көрсетеді:
[КА]  =  
Си -   Сиа
  = 
Си (\  -  а).
Енді  нондар  мен  диссоциацияланбаган  молекулалар- 
дьщ  концентрацияларын  электролиттің  диссоциация  кон- 
стантасы  теңдеуіне  (62)  қоямыз:
К
_  
Си  • а
  • 
См  ■ а 
См
  I 
а
— 
—
п
—
7л
------ ч—   =  
Щ
--------  
(0 5 )
Сы
 (1  -  
а)
 
1  -  
а
Әлсіз  электролиттердің  диссоциаци ялану  дәрежесі  өте 
болатындықтан,  1 
- а  -
  1.
Сондықтан  диссоциациялану  константасы  мынадай  бо-
лады
К  =  См  • 
а 2
  немесе 
а
  = 
\ І
 
(66)
Бүл  теңдеу  электролит  ерітіндісінің  концентрациясы- 
ның  азаюына,  яғни  сүйылуына  байланысты  оның  диссо- 
циациялану  дәрежесінің  артатынын  көрсетеді.  (Оствальд- 
тың  сүйылту  заңы).
§  17.  КҮШТІ  ЭЛЕКТРОЛИТТЕР
Күшті  электролиттердің  иондарға  түгел  (100%)  ыды-
райтынын  бүдан  бүрын  айтылды.  Бірақ  күшті  электро- 
литтердің  тәжірибе  жүзінде  анықталған  қаныққан  бу 
қысымының 
төмендеуінің, 
қайнау 
температурасы 
жоғарылауының,  қату  температурасы  төмендеуінің,  осмос 
қысымының  сандық  мәндері  олар  толық  иондарға  ыды- 
рағанда  көрсетуге  тиісті  мәндерінен  біраз  төмен  болады.
Бүл  ауытқуды  Дебай  мен  Хюккель  негізін  салған 
күшті  электролиттер  теориясы  былай  түсіндіреді.  Күшті 
электролит  ерітіндісінде  аттас  зарядты  иондар  бірін-бірі 
тебеді,  керісінше  әр  аттас  зарядты  иондар  бірін-бірі  тар- 
тады.  Осының  нәтижесінде  әрбір  ион  заряды  қарама- 
қарсы  иондармен  қоршалып  “иондық  қабық”  түзеді.  Бүл 
—"иондық  қабық"  олардың  ортасындағы  ионның  коз- 
ғалғыштығын  нашарлатып,  соның  салдарынан  оның  ак- 
тивтігінін,  ягни  оның  барлық  қасиеттерінің  (электр  өт- 
кізгіштігінің,  осмос  қысымының  т.  б.)  сандық  мәндерінің 
төмендеуіне  әсер  етеді.  Сондықтан  ерітіндіде  күшті  элек- 
тролит  иондарға  толық  ыдырағанмен  оның  иондарының
223

ч *
өзін  қоршаған  басқа  иондармен  әрекеттесуі  нәтижесінде  . 
ол  иондарға  толық  ьадырамайтын  сияқты  болып  көрінеді. 
Осы  себептен  күшті  электролит  ерітіндісіндегі  иондардың 
бастапқы  концентрациясы  ерітінділердің  қасиеттерін  то-
лық  көрсете  алмайды.
ТТТын  мәнінде  күшті  электролиттер  иондарға  түгел
100%  ыдырағанмен,  олардың  электр  өткізгіштігі  арқылы
тәжірибе  жүзінде  анықталған  диссоциациялану  дәрежесі
1-ден  немесе  100%-тен  төмен  болады.  Ерітінділердің
концентрациясын  көбейткен  сайын  иондар  арасындагы
әрекеттесу  күшейе  түседі  де,  иондардың  активтігі,  ал 
соған  сәйкес  электролиттер  қасиеттерінің  сандық  мәндері
де  кеми  береді.
Сондықтан  күшті  электролит  ерітіндісіндегі  иондар- 
дың  күйін,  нақты  әрекетін,  соған  сәйкес  ерітіндінің 
қасиеттеріне  әсерін  анықтау  үшін  иондардың  активтік 
концентрациясы  деген  түсінік  қолданылады.  Сонымен 
ионның  активтік  концентрациясы 
(а„он)
  дегеніміз  шартты 
түрдегі  концентрация.  Күпггі  электролит  ионының  ак- 
тивтік  концентрациясы  ерітуге  алынған  заттың  бастапқы 
концентрациясына  тура  пропорционал  болады:
Л нок 
-—
  Сион  * 
/ н о н і
 
(67)
мүндагы  а нон — ионның  активтік  концентрациясы,  СНОн — 
бастапқы  концентрациясы,  / НОи — ионның  активтік  коэф- 
фициенті, 
ол 
осы 
ионның 
өзін 
қоршаған 
ортамен 
әрекеттесуін,  яғни,  ионның  әрекетінің  төмендеуін  есепке
алады. 
' 
-
Концентрацияның  өсуіне  байланысты  активтік  коэф-
фициентінін  мәні  төмендейді,  яғни,  1  кем  болады,  ал 
өте  сүйытылған  ерітінділерде  бірге  жақындайды.
Активтік  коэффициент  1-ге  тең  болғанда,  ионның 
активтік  концентрациясы  оның  бастапқы  мәніне  тең  бо-
лады  (анон = Снон) .  Мүндай  өте  сүйытылған  (Снон * 0,0001 
моль/л)  ерітіндіде  иондар  арасындағы  қашықтық  өте 
үлкен  болады  да,  иондар  арасындағы  әрекеттесу  болмай-
ды  деуге  болады.
Ерітінділердің  көпшілігінде  активтік  

жүктеу/скачать 28,51 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: