10.pdf

(1139 KB) Pobierz
Microsoft PowerPoint - Wyklad 1_rown_w_r_elektrolit_print.ppt
1
Roztwory elektrolitów
Podział
04_43
Power Source
mocne – efektywnie przewodzą
prąd (NaCl, HNO 3 )
słabe – słabo przewodzą (ocet,
woda z kranu)
+
−
nie-elektrolity – nie przewodzą
(czysta woda, roztwór cukru)
+
−
−
+
−
+
+
−
−
+
(a)
(b)
(c)
Przewodnictwo elektryczne elektrolitów (< 1 Ω -1 cm -1 ) jest < niż
metali (<10 4 -10 6 Ω -1 cm -1 ) i zależne od stężenia:
a) ruchliwość jonów< ruchliwość elektronów
b) nośników ładunku jest mniej w elektrolicie
2
167022238.009.png 167022238.010.png
Roztwory elektrolitów
Właściwości
W porównaniu z nie-elektrolitami roztwory
elektrolitów wykazują mocniejsze efekty:
obniżenie
ciśnienia pary nasyconej
temperatury krzepnięcia
podwyższenie
ciśnienia osmotycznego
temperatury wrzenia
3
Stopień dysocjacji
α>
1
α
2
Definicja
H +
A -
H +
A -
A -
H +
H +
stosunek liczby cząsteczek
rozpadających się na jony do
ogólnej liczby cząsteczek
rozpuszczonych nazywa się
A -
A -
H +
A -
H +
H +
A -
A -
H+
H +
A -
H +
A -
H +
A -
H +
A -
()
n
jony
H B
H B
H B
α
H B
H B
n
0
czast
H B
H B
H +
H B
H B
H B
B -
H B
()
HA → H + + A -
HB → H+ + B -
1
α
4
2
α
167022238.011.png
Roztwory elektrolitów
Wiązania w cząsteczce przed
rozpuszczeniem
Moc elektrolitu
el. silne
el. słabe
α→ 100%
α <<100%
jonowe
NaCl, KNO 3
-
kowalencyjne-spolaryzowane
HCl, HNO 3
NH 3 , CH 3 COOH
5
Solwatacja
Orientacja cząsteczek wody
+
-
H
O
H
H
H
kation
anion
6
167022238.012.png 167022238.001.png 167022238.002.png 167022238.003.png 167022238.004.png 167022238.005.png 167022238.006.png
Aktywność roztworów
Dlaczego wymyślono pojęcie aktywności?
Roztwory elektrolitów (zwłaszcza mocnych) to skomplikowane układy
(oddziaływania jony-jony, cz. rozpuszczalnika-jony
Opisując równowagę w takich układach można:
a) Zastosować skomplikowane wzory na stałą równowagi
b) Zachować prostą postać równania na stałą równowagi i
skomplikować pojęcie stężenia
Roztwór rzeczywisty
Model roztworu idealnego
c
a ⋅
=
x
f
x
=
i
i
i
i
i
c
0
c
f i – współczynnik aktywności ,
f i (p, T, c j , c i )
c
i
<<
0
f
→1
⇒
a
→
x
7
i
i
i
Aktywność roztworów
Jak obliczyć współczynnik aktywności?
()
Az
2
µ
Az
2
µ
log
f
=
−
i
≈
−
i
≈
−
0
.
⋅
z
2
µ
i
1
+
B
ξ
µ
1
+
µ
i
gdzie
1
.
825
⋅
10
6
1
N
∑ =
A
=
µ
=
c
i z
2
3
i
()
ε
T
2
2
i
1
B
=
50
.
29
( 1
ε
T
elektrolit dysocjujący na ν + kationów o
ładunku z + i na ν - anionów o ładunku z - w
rozpuszczalniku o stałej dielektrycznej ε w
temperaturze T.
8
167022238.007.png
Aktywność roztworów
Przykład : Obliczmy współczynnik aktywności i aktywność jonu Sr 2+ w 0.01 M
roztworze SrCl 2 , w obecności 0.01 M roztworu KCl.
Obliczamy siłę jonową roztworu:
µ =1/2 .(0.01⋅4 + 0.01⋅1 + 0.03⋅1)=0.04
Stosujemy prawo Debay'a-Hückela (wiedząc, że A=0.51, B=3.3.107, ξ=5.10 -8 cm):
Az
2
µ
0
.
51
⋅
4
0
.
04
log
f
=
−
i
=
−
=
−
0
21
i
1
+
B
ξ
µ
1
+
5
10
−
8
⋅
3
.
10
7
⋅
0
04
zatem f i =0.49.
9
Aktywność roztworów
Kiedy stosować aktywność?
AB ↔ A + + B -
K
=
f
A
+
⋅
f
B
−
c
A
+
⋅
c
B
−
=
K c
f
c
A
A
K act
=
f
A
+
⋅
f
B
−
K
f
c
stężenie
A
10
⋅
⋅
167022238.008.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin