Аналитическая химия и ее задачи

Состояние слабых электролитов в растворе
Ионизация слабого электролита под действием диполей воды протекает в соответствии с уравнением реакции:
С Н₃СООН СН₃СОО^– + Н⁺
Реакция обратима, подчиняется ЗДМ. Состояние слабых электролитов характеризуется константой равновесия, которая наз. константой ионизации:
K_i =
K_i – отношение произведения концентрации ионов в растворе к концентрации непродиссоциировавших молекул; величина зависит от природы электролита, температуры и природы растворителя. Чем больше К_i, тем сильнее электролит (при прочих равных условиях).
Состояние сильных электролитов в растворе
Сильные электролиты полностью диссоциируют (ионизируют). Ионизация сильных электролитов ЗДМ не подчиняется, поэтому сильные электролиты констант ионизации не имеют.
Поведение сильных электролитов в водных растворах описали в 1923 г. Дебай и Хюккель теорией сильных электролитов. Согласно этой теории сильные электролиты в растворе находятся в виде ионов. Между ионами действуют силы электростатического притяжения или отталкивания. Скорость движения ионов уменьшается. На преодоление сил межионного взаимодействия затрачивается часть энергии иона. На проявление химической активности затрачивается часть оставшейся энергии. Для оценки химической способности иона еще в 1907 г. Г.Льюис ввел понятия «активность» и «коэффициент активности».
Активность (а) – эффективная, кажущаяся концентрация иона, согласно которой он вступает в химическое взаимодействие. Активность всегда меньше концентрации.
Коэффициент активности (f_а) – отношение активности к действительной концентрации иона в растворе:
f_а = а /с; f_а< 1;
а = f_а· с.
Для бесконечно разбавленных растворов f_а = 1, тогда а = с. В остальных случаях необходимо учитывать межионное взаимодействие и коэффициент активности.
Мера электростатического взаимодействия ионов, которая характеризует степень отклонения концентрации от активности называется ионной силой раствора (µ):
µ= ½ (с₁z₁ + с₂z₂+…+ с_nz_n)
И онная сила раствора равна полусумме произведения концентрации ионов на квадрат заряда иона. Ионная сила раствора зависит от концентрации и зарядов всех присутствующих в растворе ионов.
Чем больше ионная сила раствора, тем меньше коэффициент активности.