Электролитическая диссоциация

1.

Физическая и коллоидная
химия
занятие 5
Гатиатулин А. К.
1

2.

Электролитическая диссоциация
CH3COOH ↔ CH3COO- + H+
Kдисс = [CH3COO-][H+] / [CH3COOH]
C0 = [CH3COO-] + [CH3COOH]
α = [CH3COO-] / C0
2

3.

Сила электролитов
Сильные: α > 0.3
Средние: 0.03< α < 0.3
Слабые: α < 0.03
Ka>10-1
10-4<Ka<10-1
Ka<10-4
Активность — «эффективная» концентрация
a = γ∙c
в разбавленных растворах γ ≈ 1; a ≈ c
3

4.

Ряд силы кислот
Кислота
HI
HCl
H2SO4
H3PO4
CH3COOH
H2CO3
H2O
Ка
1010
107
103; 1.2∙10-2
8∙10-3; 8∙10-8; 4∙10-13
1.7∙10-5
3∙10-7; 5∙10-11
2∙10-16
4

5.

Кислотность воды и растворов
H2O ↔ OH- + H+
Kдисс = [OH-]∙[H+] / [H2O]
Ионное произведение воды:
Kw = [OH-]∙[H+] = 10-14 (при 25°С)
pH = -log a(H+) ≈ -log [H+]
Нейтральная вода:
[H+]=[OH-]=10-7
pH = 7
5

6.

Задача
Рассчитать рН 0.1М раствора масляной (одноосновной)
кислоты, если её степень диссоциации равна 1.5%.
6

7.

Задача
Рассчитать рН 0.1М раствора масляной (одноосновной)
кислоты, если её степень диссоциации равна 1.5%.
НА ↔ H+ + Aα = [A-] / C0
[A-] = α∙C0 = 0.015∙0.1 = 0.0015
[H+] = [A-] = 0.0015
pH ≈ -log [H+] = -log (0.0015) = 2.82
7

8.

8

9.

Электропроводность растворов
Закон Ома: I = U/R
Сопротивление проводника:
R = ρ∙L/S
Проводимость
1/R = 1/ρ ∙ S/L
Удельная электропроводность:
χ = 1/ρ
[Cм/м]
9

10.

Электропроводность растворов
10

11.

Эквивалентная электропроводность
λ=χ/с
11

12.

Эквивалентная электропроводность
и подвижность ионов
λ∞ = λ + + λα = λ/ λ∞
12

13.

Аномальная подвижность H+ и OH-
эстафетный механизм
13

14.

Кондуктометрическое титрование
HCl + NaOH = NaCl + H2O
14

15.

Кондуктометрическое титрование
CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O
15

16.

Гальванический элемент
16

17.

Гальванический элемент
17

18.

Гальванический элемент
U = Eк – Eа
Уравнение Нернста: