Semua zat dapat dibagi menjadi elektrolit dan non-elektrolit. Elektrolit termasuk zat, larutan atau lelehan yang menghantarkan arus listrik (misalnya, larutan berair atau lelehan KCl, H 3 PO 4, Na 2 CO 3). Zat non elektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik saat dicairkan atau dilarutkan (gula, alkohol, aseton, dll).

Elektrolit diklasifikasikan sebagai kuat dan lemah. Elektrolit kuat dalam larutan atau lelehan sepenuhnya terdisosiasi menjadi ion. Saat menulis persamaan reaksi kimia, ini ditekankan oleh panah satu arah, misalnya:

HCl → H + + Cl -

Ca (OH) 2 → Ca 2+ + 2OH -

Elektrolit kuat termasuk zat dengan struktur kristal heteropolar atau ionik (tabel 1.1).

Tabel 1.1 Elektrolit kuat

Elektrolit lemah hanya terurai sebagian menjadi ion. Seiring dengan ion dalam lelehan atau larutan zat ini, molekul yang tidak terdisosiasi hadir di sebagian besar. Dalam larutan elektrolit lemah, secara paralel dengan disosiasi, proses sebaliknya terjadi - asosiasi, yaitu kombinasi ion menjadi molekul. Saat menulis persamaan reaksi, ini ditekankan oleh dua panah yang berlawanan arah.

CH 3 COOH D CH 3 COO - + H +

Elektrolit lemah termasuk zat dengan jenis kisi kristal homeopolar (tabel 1.2).

Tabel 1.2 Elektrolit lemah

Keadaan kesetimbangan elektrolit lemah dalam larutan berair secara kuantitatif dicirikan oleh derajat disosiasi elektrolitik dan konstanta disosiasi elektrolitik.

Derajat disosiasi elektrolit adalah rasio jumlah molekul yang terurai menjadi ion dengan jumlah total molekul elektrolit terlarut:

Derajat disosiasi menunjukkan bagian mana dari jumlah total elektrolit terlarut yang terurai menjadi ion dan tergantung pada sifat elektrolit dan pelarut, serta pada konsentrasi zat dalam larutan, memiliki nilai tak berdimensi, meskipun biasanya dinyatakan sebagai persentase. Dengan pengenceran larutan elektrolit yang tak terbatas, derajat disosiasi mendekati kesatuan, yang sesuai dengan disosiasi molekul terlarut 100% menjadi ion. Untuk larutan elektrolit lemah<<1. Сильные электролиты в растворах диссоциируют полностью (α =1). Если известно, что в 0,1 М растворе уксусной кислоты степень электрической диссоциации α =0,0132, это означает, что 0,0132 (или 1,32%) общего количества растворённой уксусной кислоты продиссоциировало на ионы, а 0,9868 (или 98,68%) находится в виде недиссоциированных молекул. Диссоциация слабых электролитов в растворе подчиняется закону действия масс.

Secara umum, reaksi kimia reversibel dapat direpresentasikan sebagai:

A A + B B D D D + e E

Laju reaksi berbanding lurus dengan hasil kali konsentrasi partikel-partikel yang bereaksi dalam pangkat koefisien stoikiometrinya. Kemudian untuk reaksi langsung

V 1 = k 1 [A] A[B] B,

dan laju reaksinya adalah

V2 = k 2 [H] D[E] e.

Pada titik waktu tertentu, laju reaksi maju dan reaksi balik akan sama, mis.

Keadaan ini disebut kesetimbangan kimia. Dari sini

k 1 [A] A[B] B=k 2 [H] D[E] e

Mengelompokkan konstanta di satu sisi, dan variabel di sisi lain, kita mendapatkan:

Jadi, untuk reaksi kimia reversibel dalam keadaan kesetimbangan, produk dari konsentrasi kesetimbangan produk reaksi dalam pangkat koefisien stoikiometrinya, mengacu pada produk yang sama untuk zat awal, adalah nilai konstan pada suhu dan tekanan tertentu. . Nilai numerik konstanta kesetimbangan kimia KE tidak bergantung pada konsentrasi reaktan. Misalnya, konstanta kesetimbangan disosiasi asam nitrat sesuai dengan hukum aksi massa dapat ditulis sebagai:

HNO 2 + H 2 OD H 3 O + + NO 2 -

.

Kuantitas Untuk disebut konstanta disosiasi asam, dalam hal ini dinitrogen.

Konstanta disosiasi basa lemah dinyatakan dengan cara yang sama. Misalnya, untuk reaksi disosiasi amonia:

NH 3 + H 2 O DNH 4 + + OH -

.

Kuantitas K b disebut konstanta disosiasi basa, dalam hal ini amonia. Semakin tinggi konstanta disosiasi elektrolit, semakin kuat elektrolit terdisosiasi dan semakin tinggi konsentrasi ionnya dalam larutan pada kesetimbangan. Ada hubungan antara derajat disosiasi dan konstanta disosiasi elektrolit lemah:

Ini adalah ekspresi matematis dari hukum pengenceran Ostwald: ketika elektrolit lemah diencerkan, derajat disosiasinya meningkat. KE 1 10 -4 dan DENGAN 0,1 mol / L menggunakan ekspresi yang disederhanakan:

KE= α 2 ∙DENGAN atau

Contoh 1... Hitung derajat disosiasi dan konsentrasi ion dan [NH 4 +] dalam larutan amonium hidroksida 0,1 M jika KE NH 4 OH = 1,76 10 -5

Diketahui: NH 4 OH

KE NH 4 OH = 1,76 10 -5

Larutan:

Karena elektrolit agak lemah ( K NH 4 OH =1,76∙10 –5 <1∙ 10 - 4) и раствор его не слишком разбавлен, можно принять, что:

atau 1,33%

Konsentrasi ion dalam larutan elektrolit biner adalah C, karena elektrolit biner terionisasi dengan pembentukan satu kation dan satu anion, maka = [NH 4 +] = 0,1 1,33 10 -2 = 1,33 10 -3 (mol / l).

Menjawab:= 1,33%; = [NH 4 +] = 1,33 10 -3 mol / l.

Teori elektrolit kuat

Elektrolit kuat dalam larutan dan lelehan sepenuhnya terdisosiasi menjadi ion. Namun, studi eksperimental konduktivitas listrik larutan elektrolit kuat menunjukkan bahwa nilainya agak diremehkan dibandingkan dengan konduktivitas listrik yang seharusnya berada pada 100% disosiasi. Perbedaan ini dijelaskan oleh teori elektrolit kuat yang diajukan oleh Debye dan Gückel. Menurut teori ini, dalam larutan elektrolit kuat, ada interaksi elektrostatik antara ion. Di sekitar setiap ion, "atmosfer ionik" terbentuk dari ion-ion dengan tanda muatan yang berlawanan, yang memperlambat pergerakan ion dalam larutan ketika arus listrik searah dilewatkan. Selain interaksi elektrostatik ion, dalam larutan pekat perlu memperhitungkan asosiasi ion. Pengaruh gaya interionik menciptakan efek disosiasi molekul yang tidak lengkap, mis. derajat disosiasi yang tampak. Nilai yang ditentukan secara eksperimental selalu sedikit lebih rendah dari yang sebenarnya. Misalnya, dalam larutan Na 2 SO 4 0,1 M, nilai eksperimennya adalah = 45%. Untuk memperhitungkan faktor elektrostatik dalam larutan elektrolit kuat, konsep aktivitas digunakan (A). Aktivitas ion adalah konsentrasi efektif atau konsentrasi semu, yang menyatakan bahwa ion bekerja dalam larutan. Aktivitas dan konsentrasi sejati terkait dengan ekspresi:

di mana F - koefisien aktivitas, yang mencirikan tingkat penyimpangan sistem dari ideal karena interaksi elektrostatik ion.

Koefisien aktivitas ion bergantung pada nilai , yang disebut kekuatan ionik larutan. Kekuatan ion suatu larutan adalah ukuran interaksi elektrostatik dari semua ion yang ada dalam larutan dan sama dengan setengah jumlah produk konsentrasi. (dengan) dari masing-masing ion yang ada dalam larutan per kuadrat dari jumlah muatannya (z):

.

Dalam larutan encer (µ<0,1М) коэффициенты активности меньше единицы и уменьшаются с ростом ионной силы. Растворы с очень низкой ионной силой (µ < 1∙10 -4 М) можно считать идеальными. В бесконечно разбавленных растворах электролитов активность можно заменить истинной концентрацией. В идеальной системе a = c dan koefisien aktivitasnya adalah 1. Ini berarti praktis tidak ada interaksi elektrostatik. Dalam larutan yang sangat pekat (µ> 1M), koefisien aktivitas ion bisa lebih besar dari satu. Hubungan antara koefisien aktivitas dan kekuatan ionik suatu larutan dinyatakan dengan rumus:

pada µ <10 -2

pada 10 -2 µ ≤ 10 -1

+ 0,1z 2 pada 0.1<µ <1

Konstanta kesetimbangan, dinyatakan dalam aktivitas, disebut termodinamika. Misalnya untuk reaksi

A A + B B D D + e E

konstanta termodinamika memiliki bentuk:

Itu tergantung pada suhu, tekanan dan sifat pelarut.

Karena aktivitas partikel, maka

di mana KE- konstanta konsentrasi kesetimbangan.

Arti KE tidak hanya bergantung pada suhu, sifat pelarut dan tekanan, tetapi juga pada kekuatan ionik M... Karena konstanta termodinamika bergantung pada jumlah faktor terkecil, oleh karena itu konstanta merupakan karakteristik keseimbangan yang paling mendasar. Oleh karena itu, konstanta termodinamika yang diberikan dalam buku referensi. Nilai konstanta termodinamika dari beberapa elektrolit lemah diberikan dalam lampiran manual ini. = 0,024 mol/l.

Dengan peningkatan muatan ion, koefisien aktivitas dan aktivitas ion menurun.

Pertanyaan untuk pengendalian diri:

1. Apa itu sistem ideal? Apa alasan utama penyimpangan sistem nyata dari ideal?
2. Apa yang disebut dengan derajat disosiasi elektrolit?
3. Berikan contoh elektrolit kuat dan elektrolit lemah.
4. Apa hubungan antara konstanta disosiasi dan derajat disosiasi elektrolit lemah? Nyatakan secara matematis.
5. Apa itu aktivitas? Bagaimana aktivitas ion dan konsentrasi sebenarnya terkait?
6. Apa itu tingkat aktivitas?
7. Bagaimana muatan ion mempengaruhi nilai koefisien aktivitas?
8. Berapakah kekuatan ionik suatu larutan, ekspresi matematisnya?
9. Tuliskan rumus untuk menghitung koefisien aktivitas ion individu tergantung pada kekuatan ionik larutan.
10. Rumuskan hukum aksi massa dan nyatakan secara matematis.
11. Berapakah konstanta kesetimbangan termodinamika? Faktor apa yang mempengaruhi nilainya?
12. Apa yang dimaksud dengan konstanta kesetimbangan konsentrasi? Faktor apa yang mempengaruhi nilainya?
13. Bagaimana hubungan konstanta kesetimbangan termodinamika dan konsentrasi?
14. Dalam batas apa nilai koefisien aktivitas dapat berubah?
15. Apa ketentuan utama dari teori elektrolit kuat?

Teori disosiasi elektrolit diusulkan oleh ilmuwan Swedia S. Arrhenius pada tahun 1887.

Disosiasi elektrolit- Ini adalah disintegrasi molekul elektrolit dengan pembentukan ion bermuatan positif (kation) dan bermuatan negatif (anion) dalam larutan.

Misalnya, asam asetat berdisosiasi seperti ini dalam larutan berair:

CH3COOH⇄H + + CH3COO -.

Disosiasi mengacu pada proses reversibel. Tetapi elektrolit yang berbeda berdisosiasi dengan cara yang berbeda. Derajat tergantung pada sifat elektrolit, konsentrasinya, sifat pelarut, kondisi eksternal (suhu, tekanan).

Derajat disosiasi - rasio jumlah molekul yang meluruh menjadi ion dengan jumlah total molekul:

= v´ (x) / v (x).

Derajat dapat bervariasi dari 0 hingga 1 (dari tidak ada disosiasi hingga penyelesaian lengkap). Hal ini ditunjukkan sebagai persentase. Ditentukan secara eksperimental. Disosiasi elektrolit menyebabkan peningkatan jumlah partikel dalam larutan. Derajat disosiasi menunjukkan kekuatan elektrolit.

Membedakan kuat dan elektrolit lemah.

Elektrolit kuat- ini adalah elektrolit, tingkat disosiasinya melebihi 30%.

Elektrolit kekuatan sedang- ini adalah mereka, tingkat disosiasi yang membagi dalam kisaran dari 3% hingga 30%.

Elektrolit lemah- tingkat disosiasi dalam larutan 0,1 M berair kurang dari 3%.

Contoh elektrolit lemah dan kuat.

Elektrolit kuat dalam larutan encer terurai sepenuhnya menjadi ion, mis. α = 1. Tetapi percobaan menunjukkan bahwa disosiasi tidak dapat sama dengan 1, ia memiliki nilai perkiraan, tetapi tidak 1. Ini bukan disosiasi yang sebenarnya, tetapi yang tampak.

Misalnya, biarkan beberapa koneksi memiliki α = 0,7. Itu. menurut teori Arrhenius, 30% molekul yang tidak terdisosiasi "mengambang" dalam larutan. Dan 70% membentuk ion bebas. Dan teori elektrostatik memberikan definisi yang berbeda untuk konsep ini: jika = 0,7, maka semua molekul terdisosiasi menjadi ion, tetapi ion hanya 70% bebas, dan 30% sisanya terikat oleh interaksi elektrostatik.

Derajat disosiasi yang nyata.

Derajat disosiasi tidak hanya bergantung pada sifat pelarut dan zat terlarut, tetapi juga pada konsentrasi larutan dan suhu.

Persamaan disosiasi dapat direpresentasikan sebagai berikut:

AK A- + K +.

Dan derajat disosiasi dapat dinyatakan sebagai berikut:

Dengan peningkatan konsentrasi larutan, tingkat disosiasi elektrolit menurun. Itu. nilai derajat untuk elektrolit tertentu bukanlah nilai yang konstan.

Karena disosiasi adalah proses reversibel, persamaan laju reaksi dapat ditulis sebagai berikut:

Jika disosiasi berada dalam kesetimbangan, maka lajunya sama dan sebagai hasilnya kita peroleh konstanta kesetimbangan(konstanta disosiasi):

K tergantung pada sifat pelarut dan suhu, tetapi tidak tergantung pada konsentrasi larutan. Dapat dilihat dari persamaan bahwa semakin banyak molekul yang tidak terdisosiasi, semakin rendah nilai konstanta disosiasi elektrolit.

Asam polibasa terdisosiasi bertahap, dan setiap langkah memiliki nilai konstanta disosiasinya sendiri.

Jika asam polibasa terdisosiasi, maka proton pertama paling mudah dipecah, dan dengan peningkatan muatan anion, daya tarik meningkat, dan karena itu proton dipecah jauh lebih sulit. Sebagai contoh,

Konstanta disosiasi asam fosfat pada setiap tahap harus sangat berbeda:

saya - tahap:

II - tahap:

III - tahap:

Pada tahap pertama, asam ortofosfat adalah asam dengan kekuatan sedang, dan pada tahap kedua lemah, pada tahap ketiga sangat lemah.

Contoh konstanta kesetimbangan untuk beberapa larutan elektrolit.

Mari kita pertimbangkan sebuah contoh:

Jika logam tembaga ditambahkan ke dalam larutan yang mengandung ion perak, maka pada saat kesetimbangan, konsentrasi ion tembaga harus lebih besar daripada konsentrasi perak.

Tetapi konstanta memiliki nilai yang rendah:

AgCl⇄Ag + + Cl -.

Ini menunjukkan bahwa sangat sedikit perak klorida yang larut pada saat kesetimbangan tercapai.

Konsentrasi logam tembaga dan perak dimasukkan ke dalam konstanta kesetimbangan.

Produk ionik air.

Tabel berikut memiliki data:

Konstanta ini disebut produk ionik air yang hanya bergantung pada suhu. Menurut disosiasi, ada satu ion hidroksida per 1 ion H +. Dalam air murni, konsentrasi ion-ion ini sama: [ H + ] = [OH - ].

Karenanya, [ H + ] = [OH-] = = 10-7 mol / l.

Jika Anda menambahkan zat asing ke dalam air, misalnya asam klorida, maka konsentrasi ion hidrogen akan meningkat, tetapi produk ionik air tidak bergantung pada konsentrasi.

Dan jika Anda menambahkan alkali, maka konsentrasi ion akan meningkat, dan jumlah hidrogen akan berkurang.

Konsentrasi dan saling terkait: semakin banyak satu nilai, semakin sedikit yang lain.

Keasaman larutan (pH).

Keasaman larutan biasanya dinyatakan dengan konsentrasi ion H +. Dalam lingkungan asam NS<10 -7 моль/л, в нейтральных - NS= 10 -7 mol / l, dalam basa - NS> 10 -7 mol/l.
Keasaman suatu larutan dinyatakan melalui logaritma negatif dari konsentrasi ion hidrogen, menyebutnya NS.

pH = -lg[ H + ].

Hubungan antara konstanta dan derajat disosiasi.

Perhatikan contoh disosiasi asam asetat:

Mari kita cari konstanta:

Konsentrasi molar C = 1 /V, substitusikan ke persamaan dan dapatkan:

persamaan tersebut adalah hukum pemuliaan V. Ostwald, yang menyatakan bahwa konstanta disosiasi elektrolit tidak bergantung pada pengenceran larutan.

Disosiasi suatu elektrolit secara kuantitatif dicirikan oleh derajat disosiasi. Derajat disosiasi–ini adalah rasio jumlah molekul yang terdisosiasi menjadi ion N diss.,dengan jumlah total molekul elektrolit terlarut N :

A =

A- proporsi molekul elektrolit, meluruh menjadi ion.

Derajat disosiasi elektrolit tergantung pada banyak faktor: sifat elektrolit, sifat pelarut, konsentrasi larutan, dan suhu.

Menurut kemampuannya untuk memisahkan, elektrolit secara konvensional dibagi menjadi kuat dan lemah. Elektrolit, yang hanya ada dalam larutan dalam bentuk ion, biasanya disebut kuat ... Elektrolit yang dalam keadaan terlarut sebagian berupa molekul dan sebagian lagi berupa ion disebut lemah .

Elektrolit kuat mencakup hampir semua garam, beberapa asam: H2SO4, HNO3, HCl, HI, HClO4, hidroksida logam alkali dan alkali tanah (lihat Lampiran, Tabel 6).

Proses disosiasi elektrolit kuat berakhir:

HNO 3 = H + + NO 3 -, NaOH = Na + + OH -,

dan tanda sama dengan dimasukkan ke dalam persamaan disosiasi.

Berkenaan dengan elektrolit kuat, konsep "derajat disosiasi" adalah kondisional. " Jelas "tingkat disosiasi (a masing-masing) lebih rendah dari benar (lihat Lampiran, Tabel 6). Dengan peningkatan konsentrasi elektrolit kuat dalam larutan, interaksi ion bermuatan berlawanan meningkat. Ketika cukup dekat satu sama lain, mereka membentuk asosiasi. Ion-ion di dalamnya dipisahkan oleh lapisan molekul air polar yang mengelilingi setiap ion. Hal ini mempengaruhi penurunan daya hantar listrik larutan, yaitu efek disosiasi tidak lengkap dibuat.

Untuk memperhitungkan efek ini, koefisien aktivitas g diperkenalkan, yang menurun dengan peningkatan konsentrasi larutan, bervariasi dari 0 hingga 1. Untuk menggambarkan secara kuantitatif sifat larutan elektrolit kuat, besaran yang disebut aktivitas (A).

Aktivitas ion dipahami sebagai konsentrasi efektifnya, yang dengannya ia bertindak dalam reaksi kimia.

aktivitas ion ( A) sama dengan konsentrasi molarnya ( DENGAN) dikalikan dengan koefisien aktivitas (g):

A = G DENGAN.

Penggunaan aktivitas alih-alih konsentrasi memungkinkan untuk menerapkan hukum yang ditetapkan untuk solusi ideal untuk solusi.

Elektrolit lemah meliputi beberapa mineral (HNO 2, H 2 SO 3, H 2 S, H 2 SiO 3, HCN, H 3 PO 4) dan sebagian besar asam organik (CH 3 COOH, H 2 C 2 O 4, dll.) , amonium hidroksida NH 4 OH dan semua basa kurang larut dalam air, amina organik.

Disosiasi elektrolit lemah bersifat reversibel. Dalam larutan elektrolit lemah, keseimbangan terbentuk antara ion dan molekul yang tidak terdisosiasi. Dalam persamaan disosiasi yang sesuai, tanda reversibilitas («) diletakkan. Misalnya, persamaan disosiasi asam asetat lemah ditulis sebagai berikut:

CH 3 COOH “CH 3 COO - + H +.

Dalam larutan elektrolit biner lemah ( CA) kesetimbangan berikut ditetapkan, dicirikan oleh konstanta kesetimbangan, yang disebut konstanta disosiasi KE D:

SC "K + + A -,

.

Jika dilarutkan dalam 1 liter larutan DENGAN mol elektrolit CA dan derajat disosiasi sama dengan a, yang berarti terdisosiasi aC mol elektrolit dan setiap ion dibentuk oleh aC tahi lalat. Dalam keadaan tidak terdisosiasi ( DENGAN – aC) tahi lalat CA.

SC "K + + A -.

- a aС aС

Maka konstanta disosiasi akan sama dengan:

(6.1)

Karena konstanta disosiasi tidak bergantung pada konsentrasi, rasio turunan menyatakan ketergantungan derajat disosiasi elektrolit biner lemah pada konsentrasinya. Persamaan (6.1) menunjukkan bahwa penurunan konsentrasi elektrolit lemah dalam larutan menyebabkan peningkatan derajat disosiasinya. Persamaan (6.1) menyatakan Hukum pengenceran Ostwald .

Untuk elektrolit yang sangat lemah (dengan A<<1), уравнение Оствальда можно записать следующим образом:

KE D sebuah 2 C, atau A"(6.2)

Konstanta disosiasi untuk setiap elektrolit adalah konstan pada suhu tertentu, tidak tergantung pada konsentrasi larutan dan mencirikan kemampuan elektrolit untuk terurai menjadi ion. Semakin tinggi K d, semakin banyak elektrolit terdisosiasi menjadi ion. Konstanta disosiasi elektrolit lemah diringkas dalam tabel (lihat Lampiran, Tabel 3).

Elektrolit ini mendekati 1.

Elektrolit kuat mencakup banyak garam anorganik, beberapa asam dan basa anorganik dalam larutan berair, serta dalam pelarut dengan kemampuan disosiasi yang tinggi (alkohol, amida, dll.).

Yayasan Wikimedia. 2010.

Lihat apa "Elektrolit kuat" di kamus lain:

elektrolit kuat- - elektrolit, yang hampir seluruhnya terdisosiasi dalam larutan berair. Kimia umum: buku teks / A. V. Zholnin ... Istilah kimia

Zat dengan konduktivitas ionik; mereka disebut konduktor jenis kedua, aliran arus melalui mereka disertai dengan transfer materi. Elektrolit termasuk garam cair, oksida atau hidroksida, serta (yang terjadi secara signifikan ... ... Ensiklopedia Collier

Elektrolit- zat cair atau padat di mana, sebagai akibat dari disosiasi elektrolitik, ion terbentuk dalam konsentrasi yang terlihat, yang menyebabkan aliran arus listrik searah. Elektrolit dalam larutan ... ... Kamus Ensiklopedis Metalurgi

Elektrolit adalah istilah kimia untuk zat yang lelehan atau larutannya menghantarkan arus listrik karena disosiasi menjadi ion. Contoh elektrolit adalah asam, garam, dan basa. Elektrolit adalah konduktor dari jenis kedua, ... ... Wikipedia

Dalam arti luas, cair atau padat dalam VA dan sistem, di mana ion hadir dalam konsentrasi yang cukup besar, menyebabkan aliran listrik melalui mereka. arus (konduktivitas ionik); dalam arti sempit di va, meluruh di p re menjadi ion. Melarutkan E ... ... Ensiklopedia fisik

Di va, di rykh dalam konsentrasi yang nyata ada ion yang menyebabkan aliran listrik. arus (konduktivitas ionik). E.juga disebut. konduktor jenis kedua. Dalam arti sempit kata E. in va, molekul berada di p re karena elektrolit ... ... ensiklopedia kimia

- (dari Electro ... dan Yunani lytos, terurai, larut) zat cair atau padat dan sistem di mana ion hadir dalam konsentrasi yang terlihat, yang menyebabkan aliran arus listrik. Dalam arti sempit E. ... ... Ensiklopedia Besar Soviet

Istilah ini memiliki arti lain, lihat Disosiasi. Disosiasi elektrolit adalah proses penguraian elektrolit menjadi ion selama pembubaran atau pencairannya. Daftar Isi 1 Disosiasi dalam larutan 2 ... Wikipedia

Elektrolit adalah zat yang lelehan atau larutannya menghantarkan arus listrik karena disosiasi menjadi ion-ion, tetapi zat itu sendiri tidak menghantarkan arus listrik. Contoh elektrolit adalah larutan asam, garam dan basa. ... ... Wikipedia

ELEKTROLITIK DISOSIASI- DISOSIASI ELEKTROLITIK, peluruhan elektrolit dalam larutan menjadi ion-ion bermuatan listrik. koefisien Van Hoffa. Van t Noy menunjukkan bahwa tekanan osmotik suatu larutan sama dengan tekanan yang akan menghasilkan ... ... Ensiklopedia medis yang bagus

Buku

• Fenomena kembalinya Fermi-Pasta-Ulam dan beberapa aplikasinya. Penyelidikan pengembalian Fermi-Pasta-Ulam di berbagai media nonlinier dan pengembangan pembangkit spektrum FPU untuk obat-obatan, Berezin Andrey. Buku ini akan diproduksi sesuai pesanan Anda dengan menggunakan teknologi Print-on-Demand. Hasil utama dari pekerjaan tersebut adalah sebagai berikut. Dalam kerangka sistem persamaan Korteweg bergandengan ...

Elektrolit kuat dan lemah

Asam, basa dan garam dalam larutan berair terdisosiasi - terurai menjadi ion. Proses ini dapat reversibel atau ireversibel.

Dengan disosiasi ireversibel dalam larutan, semua atau hampir semua zat terurai menjadi ion. Ini khas untuk elektrolit kuat (Gbr. 10.1, a, p. 56). Elektrolit kuat mencakup beberapa asam dan semua garam dan basa yang larut dalam air (hidroksida dari unsur alkali dan alkali tanah) (Skema 5, hlm. 56).

Beras. 10.1. Perbandingan jumlah ion dalam larutan dengan jumlah elektrolit awal yang sama: a - asam klorida (elektrolit kuat); b - asam nitrat

(elektrolit lemah)

Skema 5. Klasifikasi elektrolit berdasarkan kekuatan

Dengan disosiasi reversibel, dua proses yang berlawanan terjadi: bersamaan dengan penguraian suatu zat menjadi ion (disosiasi), proses kebalikan dari menggabungkan ion menjadi molekul suatu zat (asosiasi) terjadi. Karena ini, sebagian zat dalam larutan ada dalam bentuk ion, dan sebagian - dalam bentuk molekul (Gbr. 10.1, b). elektrolit,

yang, ketika dilarutkan dalam air, terurai menjadi ion hanya sebagian, disebut elektrolit lemah. Ini termasuk air, banyak asam, serta hidroksida dan garam yang tidak larut (Skema 5).

Dalam persamaan disosiasi elektrolit lemah, alih-alih panah biasa, panah berkepala dua (tanda reversibilitas) ditulis:

Kekuatan elektrolit dapat dijelaskan oleh polaritas ikatan kimia, yang terputus saat disosiasi. Semakin polar ikatannya, semakin mudah ia di bawah aksi molekul air berubah menjadi ionik, oleh karena itu, semakin kuat elektrolitnya. Dalam garam dan hidroksida, polaritas ikatan paling tinggi, karena ada ikatan ion antara ion unsur logam, residu asam dan ion hidroksida, oleh karena itu semua garam dan basa yang larut adalah elektrolit kuat. Dalam asam yang mengandung oksigen, disosiasi memutuskan ikatan O-H, yang polaritasnya tergantung pada komposisi kualitatif dan kuantitatif residu asam. Kekuatan sebagian besar asam yang mengandung oksigen dapat ditentukan jika rumus asam yang biasa ditulis sebagai E (OH) m O n. Jika rumus ini mengandung n< 2 — кислота слабая, если n >2 - kuat.

Ketergantungan kekuatan asam pada komposisi residu asam

Derajat disosiasi

Kekuatan elektrolit secara kuantitatif dicirikan oleh derajat disosiasi elektrolit a, yang menunjukkan proporsi molekul suatu zat yang telah meluruh menjadi ion-ion dalam larutan.

Derajat disosiasi a sama dengan rasio jumlah molekul N atau jumlah zat n, yang terurai menjadi ion, dengan jumlah total molekul N 0 atau jumlah zat terlarut n 0:

Derajat disosiasi dapat dinyatakan tidak hanya dalam pecahan suatu satuan, tetapi juga dalam persentase:

Nilai a dapat bervariasi dari 0 (tidak ada disosiasi) hingga 1, atau 100% (disosiasi lengkap). Semakin baik elektrolit terurai, semakin besar nilai derajat disosiasi.

Menurut nilai derajat disosiasi elektrolitik, elektrolit sering dibagi tidak menjadi dua, tetapi menjadi tiga kelompok: elektrolit kuat, lemah dan sedang. Elektrolit kuat adalah elektrolit dengan derajat disosiasi lebih dari 30%, dan elektrolit lemah dengan derajat disosiasi kurang dari 3%. Elektrolit dengan nilai a menengah - dari 3% hingga 30% - disebut elektrolit kekuatan sedang. Menurut klasifikasi ini, asam dianggap seperti: HF, HNO 2, H 3 PO 4, H 2 SO 3 dan beberapa lainnya. Dua asam terakhir adalah elektrolit dengan kekuatan sedang hanya pada tahap pertama disosiasi, sedangkan yang lain adalah elektrolit lemah.

Derajat disosiasi adalah kuantitas variabel. Itu tidak hanya tergantung pada sifat elektrolit, tetapi juga pada konsentrasinya dalam larutan. Hubungan ini pertama kali diidentifikasi dan diselidiki oleh Wilhelm Ostwald. Hari ini disebut hukum pengenceran Ostwald: ketika larutan diencerkan dengan air, serta ketika suhu naik, tingkat disosiasi meningkat.

Menghitung derajat disosiasi

Contoh. Dalam satu liter air, hidrogen fluorida dilarutkan dalam jumlah 5 mol. Solusi yang dihasilkan mengandung 0,06 mol ion hidrogen. Tentukan derajat disosiasi asam fluorida (dalam persen).

Mari kita tulis persamaan untuk disosiasi asam fluorat:

Ketika memisahkan dari satu molekul asam, satu ion hidrogen terbentuk. Jika larutan mengandung 0,06 mol ion H +, ini berarti 0,06 mol molekul hidrogen fluorida telah terdisosiasi. Oleh karena itu, derajat disosiasi sama dengan:

Fisikawan dan kimiawan Jerman terkemuka, 1909 Pemenang Hadiah Nobel Kimia. Lahir di Riga, belajar di Universitas Dorpat, di mana ia mulai mengajar dan meneliti. Pada usia 35 ia pindah ke Leipzig, di mana ia mengepalai Institut Fisikokimia. Dia mempelajari hukum kesetimbangan kimia, sifat-sifat larutan, menemukan hukum pengenceran, dinamai menurut namanya, mengembangkan dasar-dasar teori katalisis asam-basa, dan mencurahkan banyak waktu untuk sejarah kimia. Dia mendirikan departemen kimia fisik pertama di dunia dan jurnal fisika dan kimia pertama. Dalam kehidupan pribadinya, dia memiliki kebiasaan aneh: dia merasa jijik dengan potongan rambut, dan berkomunikasi dengan sekretarisnya secara eksklusif dengan bantuan bel sepeda.

Ide kunci

Disosiasi elektrolit lemah adalah proses reversibel, dan kuat

ireversibel.

Kontrol pertanyaan

116. Berikan definisi elektrolit kuat dan lemah.

117. Berikan contoh elektrolit kuat dan elektrolit lemah.

118. Nilai apa yang digunakan untuk mengkarakterisasi kekuatan elektrolit secara kuantitatif? Apakah konstan di semua solusi? Bagaimana derajat disosiasi elektrolit dapat ditingkatkan?

Tugas untuk menguasai materi

119. Sebutkan salah satu contoh garam, asam dan basa, yaitu: a) elektrolit kuat; b.elektrolit lemah

120. Berikan contoh zat: a) asam dibasa, yang merupakan elektrolit kekuatan sedang pada tahap pertama, dan elektrolit lemah pada tahap kedua; b) asam dibasa, yang merupakan elektrolit lemah pada kedua tahap.

121. Dalam beberapa asam pada tahap pertama tingkat disosiasi adalah 100%, dan pada tahap kedua - 15%. Apa jenis asam itu bisa?

122. Partikel apa yang lebih banyak dalam larutan hidrogen sulfida: molekul H 2 S, ion H +, ion S 2- atau ion HS -?

123. Dari daftar zat di atas, tuliskan rumus secara terpisah: a) elektrolit kuat; b.elektrolit lemah

NaCl, HCl, NaOH, NaNO 3, HNO 3, HNO 2, H 2 SO 4, Ba (OH) 2, H 2 S, K 2 S, Pb (NO 3) 2.

124. Buatlah persamaan disosiasi strontium nitrat, merkuri (11) klorida, kalsium karbonat, kalsium hidroksida, asam sulfida. Kapan disosiasi dapat dibalik?

125. Larutan natrium sulfat berair mengandung 0,3 mol ion. Berapa massa garam ini yang digunakan untuk membuat larutan seperti itu?

126. Suatu larutan hidrogen fluorida dengan volume 1 liter mengandung 2 g asam ini, dan jumlah zat ion hidrogen adalah 0,008 mol. Berapa jumlah zat ion-fluorida dalam larutan ini?

127. Tiga tabung reaksi berisi larutan asam klorida, fluorida, dan asam sulfida dengan volume yang sama. Dalam semua tabung reaksi, jumlah zat asam adalah sama. Namun pada tabung reaksi pertama, jumlah zat ion hidrogen adalah 3. 10 -7 mol, di detik - 8. 10 -5 mol, dan yang ketiga - 0,001 mol. Tabung mana yang mengandung masing-masing asam?

128. Tabung reaksi pertama berisi larutan elektrolit, tingkat disosiasinya adalah 89%, yang kedua - elektrolit dengan tingkat disosiasi 8% o, dan yang ketiga - 0,2% o. Berikan dua contoh masing-masing elektrolit dari kelas senyawa yang berbeda yang mungkin terkandung dalam tabung-tabung ini.

129 *. Di sumber tambahan, temukan informasi tentang ketergantungan kekuatan elektrolit pada sifat zat. Menetapkan hubungan antara struktur zat, sifat unsur kimia yang membentuknya, dan kekuatan elektrolit.

Ini bahan tutorialnya