Естественные науки

Как связать степень диссоциации с константой диссоциации?

Если нужно узнать, сколько добавить воды к 100 мл р-ра уксусной к-ты, чтобы степень диссоциации увеличилась с 1% до 2%...
Эта связь называется законом разведения Оствальда. Вывести несложно.
В общем случае дисс. слабой кислоты выглядит так:
HA <----> H(+) + A(-) (A-в общем случае некий анион) , и справедливы все выкладки именно для слабых электролитов.

что такое степень дисс. ? отношение кол-ва продисс. молекул к общему кол-ву молекул. , т. е в данном случае можно написать а = [H(+)] / C(HA) ., тут в кв. скобках - действующая конц. иона, а C-молярная конц. вещества.
причём, т. к. очевидно что [H(+)] = [A(-)] , можно записать и так а = [A(-)] / C(HA).

что такое конст. дисс. ? по определению - это константа равновесия для процесса дисс. , т. е в данном случае
Kдисс. = [H(+)]*[A(-0]/[HA] , тут [HA] - действующая конц. оставшихся (непродисс. ) молекул.
домножим числитель и знаменатель на [HA] и сгруппируем немного:

Kдисс. = [H(+)]*[A(-0]/[HA] = ([H(+)]/[HA]) * ([A(-)]/[HA]) * [HA] , очевидно что для слабых электролитов можно принять что [HA] = C(HA) (C- это общая конц. , [HA] - это сколько осталось непродисс. молекул. , но т. к. электролит слабый, то приближение вполне возможно) . тогда выражения в скобках есть степень дисс. , и можно записать так :

Kдисс. = [H(+)]*[A(-0]/[HA] = ([H(+)]/[HA]) * ([A(-)]/[HA]) * [HA] = C(HA) * а^2, откуда а = SQRT (Kдисс. / Cкисл. ) (SQRT - я так корень обозначил) .
а = SQRT (Kдисс. / Cкисл. ) (*)
вот это уравнение (*) и называется законом разведения Оствальда.
видно что степень дисс. обратно пропорциональна корню из конц. , т. е. для увеличения степени дисс. вдвое ( с 1% до 2%), нужно в 4 раза уменьшить молярную конц.

так сколько ж для этого надо долить воды к раствору объемом 100мл? по-моему, 300 мл :)
ЮВ
Юлия Высоцкая
34 735
Лучший ответ