4 paskaita

Elektrolitų tirpalaiElektrolitai - medžiagos, kurios skyla įsudedamąsias dalis ir praleidžia elektros srovę.Pvz.:+ −KA ⇔ K + AŠiomis savybėmis pasižymi rūgščių, bazių irbeveik visų druskų tirpalai.Kol nėra elektros srovės, tirpale jonai judanetvarkingai. Įjungus elektros srovę, teigiamieji jonaislenka prie katodo, neigiamieji – prie anodo. Taipjudėdami jonai perneša elektros krūvius.Elektrolitų disociacijos ar jonizacijos laipsnis (α)rodo, kuri ištirpintos medžiagos dalis yradisocijavusi į jonusnα =Nn – disocijavusių į jonus molekulių skaičiusN – ištirpusių molekulių skaičiusα reiškiamas vieneto dalimis (0 – 1) arba procentais (0 –100%).•Disociacijos laipsniui α turi įtakos:a)Tirpiklio ir elektrolito cheminė prigimtis; b) temperatūra;c) koncentracija•Tirpiklio ir elektrolito cheminė prigimtis• Elektrolitai disocijuoja į jonus ne tik vandenyje, bet irtuose tirpikliuose, kurių molekulės yra polinės (pvz.,HCOOH, C H OH,CH OH)2 53( H 2,N 2,CH 4,CCl4) µ = l ⋅ ePolinė molekulė (teigiamų ir neigiamų krūvių elektros srovės centraiµ - dipolio momentas (D - Debajus –vienetas)µl – dipolio ilgis µe – poliaus krūvio sandauga< 0,5 D – mažai polinės molekulės;0,5÷2 D – vidutiniškai polinės molekulės ( µH1,85 D;1,69 D2O= µCH 3OH=.nesutampa) /nesimetrinė sandara/Nepolinė molekulė (teigiamų ir neigiamų krūvių elektros srovėscentrai sutampa ) /simetrinė sandara/Pvz.: ( H2,N2,CH4,CCl4)> 2 D – labai polinės molekulės (acto rūgšties aldehidas,µ = 2,7D)= l ⋅e)Tirpiklio jonizuojančias savybes apibūdina jodielektrinė konstanta (parodo kiek kartų dviejųkrūvių tarpusavio sąveika tam tikromis sąlygomismažesnė negu vakuume).Vandens dielektrinė konstanta ~ 81(didžiausia), t.y.jonų tarpusavio sąveikos jėgos vandens tirpaluoseyra 81 kartą silpnesnės negu kristaluose).Temperatūros įtaka: didinant temperatūrą,disociacijos laipsnis α didėja ( greitai juda, tiksuskyla ir vėl susijungia).Koncentracijos įtaka:didinant elektrolitokoncentraciją, disociacijos laipsnis α mažėja.Elektrolitai skirstomi į:1) stipriuosius, kurių α≥30%; 2) silpnuosius, kurių

'∆p’ – tirpiklio garų slėgio sumažėjimas viršelektrolito tirpalo,∆t v ’ – elektrolito tirpalo virimo temperatūrospadidėjimas,∆t už ’ – elektrolito tirpalo užšalimo temperatūrossumažėjimas,p o ’ – elektrolito tirpalo osmosinis slėgis,∆p, ∆t v , ∆t už , p o – atitinkamos vertės, apskaičiuotospagal formules neelektrolito tirpalui;t = i ⋅ K ⋅cm= i ⋅ Kmtirpinio⋅M ⋅ mužkrkr∆ 'tirpiniotirpiniotirpikliot = i ⋅ K ⋅ cm= i ⋅ Kmtirpinio⋅M ⋅ mvebeb∆ 'mtirpiniop = i ⋅ c ⋅ R ⋅T= i ⋅0mM ⋅ mtirpiniotirpiklio⋅ R ⋅Ti−1α= n −1tirpiklioRyšys tarp disociacijos laipsnio ( α ) ir izotoninio koeficiento (i):n – jonų skaičius, gautas suskilus 1 elektrolito molekulei1 pvz. Apskaičiuokite tirpalo, sudaryto iš 12 g Na 2 SO 4 ir180 g vandens, virimo temperatūrą. Na 2 SO 4 tariamasisdisociacijos laipsnis tirpale 80%. (Ats.: 100,635 0 C).Silpnų elektrolitų disociacijos konstantaSilpno elektrolito disociacija – grįžtamas procesas.AB ↔ A + + B –Nusistovi dinaminė pusiausvyra.Pusiausvyros konstanta:+ -[A ][B ]K=[AB]Kuo didesnė K, tuo stipriau disocijuoja elektrolitas.Padidinus vieno iš jonų [A + ] ar [B - ] koncentraciją,padidėja [A + ][B - ], todėl pusiausvyra pasislenka įkairę, t.y. į nedisocijavusių molekulių susidarymopusę .AB ↔ A + + B –Į silpno elektrolito tirpalą pridėjus stiprauselektrolito, turinčio vienvardį joną, silpno elektrolitodisociacija susilpnėja.K priklauso nuo:1) elektrolito ir tirpiklio prigimties;2) temperatūros.K mažėja, didinant temperatūrąK nepriklauso nuo tirpalo koncentracijosOstvaldo praskiedimo dėsnis – ryšys tarp α ir K:Pažymime:c – elektrolito koncentracijaNedisociavusių molekulių koncentracija:c−c⋅α=c⋅(1−α)(cα)cαK = =c(1- α)1−α22Jei α < 0,1, tai 1 – α = 1Ostvaldo praskiedimo dėsnis:K = c ·α 2αK=c α= 1 −Kcαα didėja skiedžiant tirpalą22