В зависимости от ионной силы раствора

Пример 5. Имеется водный раствор, содержащий 0,02 н. AlCl₃ и 0,03 н. CaCl₂. Какова активность ионов этого раствора?

Решение. По условию задачи концентрации ионов в растворе н.; н.; н.

Из табл. 6 находим соответствующий коэффициент активности ионов: – однозарядный ион; – двухзарядный ион; – трехзарядный ион. Окончательно получаем значения активности:

н.;

н.;

н.

7.6. Законы Рауля, Вант-Гоффа, изотонический коэффициент (i)

Находящиеся в растворе электролитов частицы – ионы и непродиссоциировавшие молекулы оказывают одинаковое влияние на физические свойства растворов электролитов. Физико-химические свойства растворов электролитов (давление пара, осмотическое давление, изменение температуры кипения, кристаллизации растворов) подчиняются тем же законам, что и растворов неэлектролитов, но с введением изотонического коэффициента i.

Изотонический коэффициент i – это отношение суммы числа ионов и непродиссоциировавших молекул электролита к начальному числу молекул электролита.

Если в растворе находится N молекул электролита, степень диссоциации которого равна a, а каждая молекула распадается на n ионов, то всего частиц в растворе будет [1 + (n - 1) × a] × N, откуда

i = 1 + (n - 1) × a (7.10)

Из уравнения (7.10) можно определить степень диссоциации электролитов:

(7.11)

Законы, описывающие общие физические свойства растворов неэлектролитов и электролитов, приведены в табл. 7

.

Таблица 7

Законы для неэлектролитов и электролитов

Обозначения: DP – понижение давления пара растворителя над раствором; P₁⁰ – парциальное давление пара растворителя над раствором; N₂ – мольная доля растворенного вещества; P⁰ – давление пара над чистым растворителем; P₁ – давление пара растворителя над раствором; n₁ – число молей растворителя; n₂ – число молей растворенного вещества; DT_замерз – понижение температуры замерзания (кристаллизации); K_кр – криоскопическая константа растворителя, С_m – моляльная концентрация растворенного вещества; DT_кип – повышение температуры кипения; К_э – эбулиоскопическая константа растворителя; R – универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль×К); T – температура; С_М – молярная концентрация раствора (табл. 8).

Пример 6. Давление пара растворителя над раствором, содержащим 5 г NaOH в 180 г воды, при 100 °С составляет 99000 Па. Вычислить кажущуюся степень диссоциации едкого натра.

Решение. Используя формулу (7.12), определим изотонический коэффициент

При 100 °С для воды P⁰ = 101325 Па; число молей воды ; число молей NaOH ; P₁ = 99000 Па, тогда

Для определения a используем формулу (7.11):

кажущаяся степень диссоциации едкого натра a = 84 %.

Таблица 8