Бақылау сұрақтары. Химиялық тепе-теңдік шнстантасын стандартты термодинамикалық
Химиялық тепе-теңдік шнстантасын стандартты термодинамикалық
шамалар көмегімен есептеу.
Генри заңы.
Идеаль ерітінділер үшін Генри заңы.
Химиялық тепе-теңдік константасын стандартты термодинамикалык шамалар көмегімен есептеу.
Лекция
Электролит ерітінділері
Жоспар
1. Аррениустың электролит диссоциация теориясының негізі және оның дамуы.
2. Изотонды коэффициент және оның диссоциациялану дәрежесімен байланысы Осмотикалық қысым.
3. Электролит ерітінділерінің электр өткізгіштігі. Меншікті және эквивалентті электрөткізгіштік. Тасымалдағыш сан және иондардың қозғалғыштығы. Кольрауш заңы.
Күшті және әлсіз электролиттер.
Электрохимия - физикалық химияның то^дьц жүйлердегі, физико -химиялық қасиеттерді (ерітінділердің балқымалардың, немесе қатты электролиттердің) зерттейтін тарауы , сонымен қатар екі шекаралық беттегі зарядталған белшектердің қатысуымен жүретін құбылыс. Екі фазалы электрохимиялық жүйеде фазаның біреуі көбіне металл немес жартылай өткізгіш, ал екіншісі ерітінді немесе балқыма болып келеді.
Электрохимия процесстер металлургияда, химия өнеркәсібінде, дәрі -дәрмек жасауга үлкен маңызы бар.
Электролит дегеніміз - еріткішпен әрекеттескенде диссоциацияланып, ерітінділерді электр тогын өткізетін заттарды айтамыз.
Молекула электронейтронды болгандықтан, оң және теріс заряд суммалары тең болады мысалы:
СаС12 СаСе → Са2+ + 2Се-
Кэ NаС1 -1,1 валенті электролит
2nSО4, СиSО4 - 2,2 валенті электролит
Диссоциациялану дәрежесіне байланысты шартты түрде күшті және әлсіз электролиттер деп бөледі.
Күшті электролиттер дегеніміз - иондарға толық ыдырайтын заттар (NаСЕ, КСЕ, ВаС12, Н2SО4, NСl, НNО3, NаОН, КОН) яғни иондық тролардан түзілген заттар.
Әлсіз электролиттер - иондарға толығымен ыдырамайтын заттар (NН4ОН - фенолдар, СН3 СООН - аминдер, НСООН - Нg тұздары тағы басқа). Бұлар негізінен ковалентті байланыстағы заттар.
Диссоциациялану дәрежесі - еріткіш, табиғатына, С - ға туелді элсіз электролиттер.
1883 жылы С. Аррениустың электролиттік диссоциация теориясы бірінші ғылыми негізде тұжырымдалған ерітінділер болды. Бұл теория бойынша ерітінділердегі заттардың иондарға ыдырауы электролиттік диссоциация деп аталады.
Арреннус теориясы бойынша:
Қышқылдар дегеніміз - құрамында сутегі бар заттар, диссоциацияланғанда - сутегі және аннонға диссоциацияланады, ал негіздер дегеніміз құрамында гидрокисл топтары бар заттар, диссоциацияда гидроксил ион және катионға диссоциацияланды.
Нейтролизация процесі деп Н+ мен ОН иондарының қосылуы реакциясы нәтижесінде су түзілуін айтамыз. Тұздар дегеніміз катион және анион түзіп диссоциацияланатын қосылыстар.
Диссоциациялану нәтижесінде жүйеде уақыт өтуіне қарамай иондардың тепе - теңдік концентрациясы орнайды.
СН3СООН ↔ Н+ + СН3СОО-
Ол заттар әсерлу заңы бойынша диссоциациялану конетантасы деген шамамен өрнектейді.
(1)
- иондардың т.т концентрациясы
[НАС] - диссоциацияланбаған моллекула концентрациясы моль/л.
Сол сияқты NН4ОН NН+4 + ОН
(2)
жалпы түрде,
(3)
(4)
(3) және (4) -гі [H+] = [A-] және [H+]=[OH-] , яғни 1 моль қышқылдан (негізден) бірдей мөлшерде (+) және (-) иондар диссоциацияланбаған молекулалардың т.т. концентрациясы.
[АН] = СНА - [н+], [ВОН] = СВОН - [ОН-]
бүдан [Н+ ] ← СНА және [ОН-] ← СВОН, онда
КСНА = [Н+]2 / СНА КСВОН = [ОН-]2 / СВОН
(3), (4) теңдеулердегі КСНА және КСВОН - еріткіш табиғаттың электролит табиғатына, Т - ға тәуелді **, бірақ электролит концентрациясына тәуелді болмайды, ал α- диссоциациялану дәрежесі болса ол концентрацияга тәуелді болып,
α - иондағы ыд.мол.саны / электр.мал-ң бастап саны
α = [А-] / СНА немесе α = [ОН-] / СВОN
егер (3) теңдеуге иондардың т.т. концентрациясының мәнін қойсақ [Н+] = [А-]= сα және диссоциацияланбаған мол. саны с-сα = с(1 - α).
Кс = сα2 / (1 – α) оставальдтың сұиылту заңы. α - ның өте аз мәндерінде
1 – α = 1 деп α = 
, яғни α - ның с*ға тәуелділігін көреміз. Сонымен қатар α - еріткіш табиғатына, электролит табиғатына және Т - ға да тәуелді болады.
Я. Вант - Гофф, π = сRТ бойынша есептелген осмостық қысымнан, электролиттер үшін есептелген осмос қысымы і - есе көп екендігін анықтады, яғни π = іСКТ Вант - Гофф теңдігі.
і - изотондық коэффицинеті, і > 1.
Электролит диссоциацциясланғанда иондардың концентрациясы қанша есе өсетіндігін көрсетеді. Егер конценьтрациясы с моль/л электролиттің диссоциацяилау дәредесі α - болса, диссоциациялауда оның молекуласы V - ион түзеді.
і = 1 я. бөлшек саны = (с – сα) + 
= 1 + α (V + 1)
с (α = 0) с(α = 0)
α = 1 болса і = 1 электролит емес ерітінділер α = 1 (толығымен диссиоцияланады) і = V , егер V = 2 болса і = 1+2.
Электролит ерітінділерінде бөлешк кобейген сайын ∆Т қайнайды және Е қату мәндеріне өзгеріс ендіреді, концентрация өзгермеген күнде де.
∆Тқайн. = Кэб mВ*і, ∆Тқату. = Кқат * mВ * І,
m3 = Кқат * wb1000 / ∆ Кқат*WA
WA - еріткіш массасы
Wβ - еріген зат
Арениустың электролит диссоциация теориясы - элсіз электролиттер теориясын өте маңызды зор болуы бірақ күшті элеткролиттер теориясындағы көптеген сүрақтарға толық жауап бере алмады.
Электролиттердің иондарға диссациациялануын түсіндірме алмады.
Еріткіштің ролу (диссоциациялануда) қарастырылмады.
Қышқыл, негізгі анықтамалары кейбір жағдайдао үшін дүрыс келмеді. (көптеген органдан қосылыстар фенобарбитал, сульфамаидилн диссоциациялануда Н+ бөлінбейді, бірақ қышқылдық қасиет көрсетеді. (Амидопирин, антипирин, тримитиламин қүрамында ОН- жоқ, бірақ негіздік қасиет көрсетеді.
Иондардың еріткішпен (байланысын) әсерін қарастырмады, яғни (иондардың) сутегі ионының сольваты күйін қарастырмады, ерітіндіде Н3О+ ионы түрінде болады.
Көптеген заттар суда нейтрал күйде болып, мүз түріндегі НАС - да негіздік, ал сүйық аммиакта қышқылдық қасиет көрсетеді, яғни бқл иондар тек мезханикалық түрде таралмай еріткіш пен ерігін заттар арасында жерлесу болып, ол еріткіш табиғатымен байланысты болады.
Күшті электролиттердің ерітіндідегі болмысын түсіндіре алмады.