Chemia Liceum Gimnazjum Testy Matura

Powrót

(R) Stała dysocjacji

Stała dysocjacji

− stała równowagi między jonami a cząsteczkami niezdysocjowanymi
- stosunek iloczynu stężeń jonów do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych
- podaje się ją jako wielkość bezwymiarową

 Stała dysocjacji dla równania dysocjacji: AB ⇌ A+ + B

Stała dysocjacji

[A+], [B ] - stężenia molowe produktów w stanie równowagi
[AB] - stężenie molowe substratu w stanie równowagi, czyli stężenie cząsteczek niezdysocjowanych

Stężenia podnosi się do potęg równym liczbowo współczynnikom stechiometrycznym.
Stała dysocjacji nie zależy od stężenia elektrolitu.

Przykłady

HClO ⇌ H+ + ClO  HClO stała dysocjacji
 Ca(OH)2 ⇌ Ca2+ + 2OH  Ca(OH)2 stała dysocjacji

  


 

Elektrolit słaby (słabo zdysocjowany) ⇒ w stanie równowagi ilość cząsteczek niezdysocjowanych znacznie przewyższa ilość cząsteczek zdysocjowanych.

Np. kwas HR o stężeniu C0.
Rownanie dysocjacji: HR  ⇄ H+ + R 
Stała równowagi: Ka= [H+][R] / [HR]
Stężenie cząsteczek, które zdysocjowały: [H+]=[R]
Stężenie cząsteczek, które nie zdysocjowały: [HR]=C0 - [H+].
Gdy <5% lub C/K >400 wtedy [H+] jest bardzo małe i można je opuścić w obliczeniach.
Uproszczona stała równowagi po przekształceniach: Ka= [H+]2 / C0


Elektrolit mocny ⇒ dużo jest jonów a mało cząsteczek niezdysocjowanych (lub ich brak) 

Im stała dysocjacji jest większa tym elektrolit jest mocniejszy (bardziej zdysocjowany) - stała dysocjacji jest miarą mocy elektrolitu.
Stała dysocjacji jest wielkością charakterystyczną dla  danego elektrolitu.

Przykłady stałych dysocjacji

Związek K Związek K
HBr 3*109 HNO3 25
HBrO3 0,2 AgOH 1,1*10−4
HClO 3,2*10−8  HF  6,3*10−4

Dla mocnych elektrolitów nie określamy stałej dysocjacji (są one praktycznie w 100% zdysocjowane).

W roztworze wodnym mocnego elektrolitu wszystkie cząsteczki są zdysocjowane i mianownik [AB] staje się zerem. 


Gdy dysocjacja przebiega w kilku etapach, dla każdego z nich można wyznaczyć stałą dysocjacji.

Przykład

I etap: H2SO3 ⇌ H+ + HSO3       KI = 1,5•102
II etap: HSO3 ⇌ H+ + SO32–       KII = 1,0•107

Stała dysocjacji dla etapu I jest największa, więc w roztworze jest więcej jonów HSO3  niż jonów SO32–.

Stała dysocjacji całkowita to iloczyn cząstkowych stałych dysocjacji: K=KI•KII

W tym przypadku:  K = 1,5•102 * 1,0•107= 1,5 •109


Stałe dysocjacji dla etapu I są największe, gdyż pierwszy wodór dysocjuje najłatwiej.

Przykłady stałych dysocjacji innych kwasów

H3PO4   KI=7,5*10−3,  KII=6,2*10−9,   KIII= 2,2*10−13
H3BO3   KI=7,3*10−10,  KII=1,8*10−13,   KIII= 1,6*10−14
 


Prawo rozcieńczeń Ostwalda − zależność między stałą dysocjacji (K) a stopniem dysocjacji (α) słabego elektrolitu.

Prawo rozieńczeń Ostwalda(c - stężenie molowe)

Dla słabych elektrolitów stopień dysocjacji jest bardzo mały więc mianownik ułamka (1-α)≈1 - wzór możemy wówczas zapisać:
K = α2 • c

Wzór skrócony w zadaniach można stosować jeśli c/K >400 i α<0,05.


Stała równowagi w obliczeniach

1. Pamiętaj, że stężenia ujęte w wyrażeniu na stałą równowagi to stężenia równowagowe

2. W zadaniach podawane jest stężenie roztworu - nie jest to stężenie równowagowe - traktuj je jako stężenie początkowe C0.

Stężenie równowagowe cząsteczek obliczysz odejmując od stężenia początkowego stężenia jonów.

Np. sporządzono 0,5 M roztwór kwasu HF w którym stężenie jonów H+ wynosi 2*10−2 mol/dm3.

stężenie równowagowe [HF] = C0 - [H+] = 0,5 - 2*10−2 = 0,48 mol/dm3.

3. Jeśli stężenie jonów jest bardzo małe, to możemy przyjąć w przybliżeniu, że stężenie równowagowe cząsteczek jest równe stężeniu początkowemu

Np. sporządzono 0,2 M roztwór kwasu HCN w którym stężenie jonów H+ wynosi 2*10−8 .
stężenie równowagowe [HCN] = C0 - [H+] = 0,2 - 2*10−8 ≈ 0,2 mol/dm3.
Czyli [HCN] ≈ C0.

4. W przypadku związków dysocjujących kilkuetapowo większość jonów pochodzi z etapu I. Możemy więc przyjąć, że jeśli K kolejnych etapów jest bardzo małe, to nie wpłynie ono na wynik. W zadaniach można przeprowadzić obliczenia uwzględniając tylko KI.

Przekaż darowiznę
Załóż konto | Zaloguj się

Copyright 2011-2019Chem24.pl Ta strona internetowa wykorzystuje pliki cookies. Możesz określić metody zapisywania oraz dostępu do cookies w swojej przeglądarce internetowej lub w konfiguracji usługi.