В зависимости от ионной силы раствора

в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru

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 в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru н.; в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru н.; в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru н.

в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru

Из табл. 6 находим соответствующий коэффициент активности ионов: в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru – однозарядный ион; в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru – двухзарядный ион; в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru – трехзарядный ион. Окончательно получаем значения активности:

в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru н.;

в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru н.;

в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru 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:

в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru (7.11)

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

.

Таблица 7

Законы для неэлектролитов и электролитов

в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru

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; DTзамерз – понижение температуры замерзания (кристаллизации); Kкр – криоскопическая константа растворителя, Сm – моляльная концентрация растворенного вещества; DTкип – повышение температуры кипения; Кэ – эбулиоскопическая константа растворителя; R – универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль×К); T – температура; СМ – 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

в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru

При 100 °С для воды P0 = 101325 Па; число молей воды в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru ; число молей NaOH в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru ; P1 = 99000 Па, тогда

в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru

Для определения a используем формулу (7.11):

в зависимости от ионной силы раствора - student2.ru

кажущаяся степень диссоциации едкого натра a = 84 %.

Таблица 8

Наши рекомендации