НЕФТЬ-ГАЗ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
На главную >>


Теперь на нашем сайте можно за 5 минут создать свежий реферат или доклад

Скачать книгу целиком можно на сайте: www.nglib.ru.

Предложения в тексте с термином "Диссоциации"

Например, вводя представления об электролитической диссоциации растворов, авторы ограничиваются определениями кислот и оснований по Аррениусу.

В предельном случае ls-орбиталь «атома Н» приобретает нулевую энергию (что означает полную диссоциацию электрона), а молекулярная орбиталь ст, на которой находятся два связывающих электрона, превращается в чистую 2рг-орбиталь атома F (что соответствует образованию аниона F ~").

1 моль различных кислот может высвобождать при полной диссоциации 1, 2 или 3 моля ионов Н +.

Грамм-эквивалентом кислоты называется такое ее количество в граммах, которое способно при полной диссоциации высвободить 1 моль протонов Н + , поэтому грамм-эквив'алент такой кислоты, как Н3РО4, равен одной трети ее молекулярной массы.

Точно так же если какое-либо основание способно высвобождать при полной диссоциации в растворе 2 моля ионов ОН ~~ , как, например, Са(ОН)2, то грамм-эквивалент такого основания равен половине его молекулярной массы.

Хотя всякая кислота в принципе способна давать 1 или больше молей ионов Н + на моль этой кислоты, на самом деле степень ее диссоциации может оказаться меньшей, если она сильно удерживает ионы водорода.

Кислоты, неспособные к полной диссоциации в воде, называются слабыми кислотами, а полностью диссоциирующие в воде - сильными кислотами.

Но определение грамм-эквивалента кислоты не зависит от степени ее диссоциации.

Если часть ионов Н +, образуемых в воде угольной кислотой, соединится с ионами ОН ~ добавленного в раствор основания, произойдет дальнейшая диссоциация угольной кислоты с высвобождением новых ионов Н +, и так будет продолжаться до тех пор, пока в растворе останутся только ионы СОз~.

Реакция между ионами Н+, выделяющимися при диссоциации кислоты, и ионами ОН ~, образованными основанием, называется нейтрализацией

Для раствора кислоты, способной при полной диссоциации выевобождать 3 протона на молекулу, нормальность втрое превышает моляр-ность, поскольку грамм-эквивалент такой кислоты равен лишь одной трети ее молекулярной массы.

раствора Н3РО4 (в предположении, что при диссоциации образуются ионы НРО4~ и что раствор должен использоваться в реакциях кислотно-основной нейтрализации)?

Воспользуйтесь предположением, что при диссоциации муравьиной кислоты от каждой ее молекулы отщепляется только 1 протон.

Если это значение грамм-эквивалента верно, что оно указывает относительно числа атомов водорода, которые отщепляются при диссоциации молекулы щавелевой кислоты?

lN2+}H2 (Каждое из этих уравнений может иметь преимущества перед другими в зависимости от того, интересуемся ли мы азотом, аммиаком, водородом или диссоциацией аммиака.

Исходная концентрация HI до начала диссоциации равна

2у 0,0044 = 0,22 (или 22 %-ная диссоциация) [HI] о 0,020

Образование HI в некоторой степени усиливается при повышении температуры, но его диссоциация на водород и иод увеличивается гораздо больше.

В отличие от этого на диссоциацию аммиака влияет изменение давления, поскольку в этом случае число молей (2) реагента не совпадает с числом молей (4) продуктов:

Поскольку в указанных условиях реакция 2 молей газообразного HI приводит к образованию 1 моля газообразного Н2 и 1 моля твердого 12, влияние повышения давления ослабляется диссоциацией HI на Н2 и 12.

Вечный двигатель, в котором используется диссоциация аммиака.

Полагая, что весь имеющийся в сосуде О2 образуется только в результате диссоциации СО2, а также считая суммарное давление равным 1 атм, вычислите константы Кр и Кс для реакции

а) Не проводя никаких расчетов, укажите, о чем свидетельствует численное значение этой константы в отношении диссоциации НС1?

При комнатной температуре диссоциация N2O4 на NO2 происходит с константой равновесия Кр = 5,83 • 10~3, а при повышении температуры на 10° константа равновесия становится равной 1,26 • 10"2.

Является ли диссоциация N2O4 экзотермическим или эндотермическим процессом?

Полная и неполная диссоциация.

Способы приближенного решения уравнений, включающих константу диссоциации слабой кислоты или основания.

Константы вторичной и третичной диссоциации.

Константа равновесия для диссоциации воды определяется выражением общего вида • равн [Н20] (5-6)

5-1 и принципом Ле Шателье, определите, происходит диссоциация воды с выделением или с поглощением тепла.

Поскольку повышение температуры благоприятствует диссоциации воды, она должна представлять собой эндотермический процесс (протекающий с поглощением тепла).

Если основание, в представлении Бренстеда, соединяется с ионами водорода, это значит, что в водном растворе оно смещает равновесие реакций (5-5) в сторону диссоциации до тех пор, пока не восстанавливается баланс.

Ионизация НС1 представляет собой не просто ее диссоциацию, это скорее результат успешной конкуренции между молекулами Н2О и ионами Cl ~ за соединение с протонами Н + :

Диссоциация протонированного растворителя Н3О+ на гидратированные протоны и Н2О представляет собой просто миграцию протонов от одних молекул воды к другим и должна характеризоваться константой равновесия Кравн = 1,00.

Обозначение (1) указывает, что речь идет о первичной диссоциации или о первичной реакции с переносом протона; (2) означает вторичную диссоциацию, а (З)-третичную диссоциацию.

Таким образом, реакцию аммиака с протоном можно рассматривать как диссоциацию кислоты:

Аррениус ввел в рассмотрение константу диссоциации основания Кь, определяемую следующим образом:

Тем не менее представления Аррениуса не сдают своих позиций в химии, и поэтому мы чаще будем пользоваться константами диссоциации Кь для

Таблица 5-4 Константы диссоциации" некоторых слабых оснований при 25°С

Выражение для константы равновесия имеет вид [ВН+][ОН-] ь =----------------' Ркь=-1*Кьслабых оснований, чем константами диссоциации Ка сопряженных им кислот.

Столь высокая концентрация гидроксидных ионов подавляет нормальную диссоциацию воды и смещает равновесие диссоциации воды влево:

Концентрацию ионов водорода можно вычислить при помощи выражения для константы диссоциации воды, из которого следует, что [Н + ] = Кн° = ^°-^ = 2,0- Ю-12 моль-л'1 [ОН"] 0,0050 рН = -Ig2,0 - lg 10~12 = -0,30 + 12,0 = 11,7 Раствор имеет довольно высокую основность.

) Диссоциация НАс неполная

НАс *± Н + + Ас ~ и описывается константой диссоциации

Мы получили так называемое уравнение материального баланса, утверждающее, что в процессе диссоциации не происходит изменения общего количества ацетатных молекул.

(Ионами Н+, обусловленными диссоциацией воды, можно пренебречь, поскольку наличие в растворе уксусной кислоты подавляет и без того незначительную нормальную диссоциацию воды.

При обсуждении диссоциации сильных и слабых кислот ничего не упоминалось о влиянии самодиссоциации воды на концентрацию ионов водорода в растворе.

Выражение для константы диссоциации кислоты не изменяется

Концентрация ацетатных ионов, образуемых уксусной кислотой, совпадает с концентрацией водородных ионов в растворе, так как при диссоциации каждой молекулы НАс наряду с ионом Ас~ образуется 1 протон.

Основываясь на принципе Ле Шателье, следует ожидать, что по мере добавления NaAc диссоциация НАс будет подавляться, и, следовательно, рН раствора должен возрастать, а степень диссоциации уксусной кислоты уменьшаться.

До добавления НС1 равновесие в растворе определяется константой диссоциации уксусной кислоты к = [Н + ][Ас~] = у 0,050 [НАс] 0,050

В общем случае, если концентрация сильной кислоты, добавляемой к буферному раствору, равна у моль -л""1, выражение для константы диссоциации слабой кислоты приобретает вид где cs и са ~ концентрации соли и буферной кислоты соответственно.

Константа равновесия для гидролиза ацетатного иона определяется таким же выражением, как для диссоциации любого основания: = [Ас']

Как обычно, Кь связана с соответствующей константой диссоциации кислоты Ка соотношением: [НАс] [ОН'] [НАс][ОН-][Н + ] КН;0 ь~ [Ас'] - [Ас-][Н + ] Ка

В водном растворе серная кислота, H2SO4, теряет 1 протон и обладает свойствами сильной кислоты с очень большой константой диссоциации, не поддающейся измерению:

Но она может также терять второй протон, однако при этом ведет себя как слабая кислота и обладает вполне измеримой константой диссоциации.

У угольной кислоты, Н2СО3, и первичная, и вторичная диссоциации протекают слабо:

Обратим внимание на то обстоятельство, что если рН раствора совпадает со значением рКа для происходящей в нем диссоциации кислоты, то концентрации обеих ее форм (диссоциированной и недиссоциированной) равны друг другу.

Например, для вторичной диссоциации ортофосфорной кислоты, имеющей рКа2 = 7,21, константа диссоциации определяется выражением = [Н2Р04] откуда ,„ СИРОП

В таком растворе окажется очень мало недиссоциированной Н3РО4, поскольку из выражения для константы первичной диссоциации [Н+][Н2Р04-] [Н3Р04] следует, что

Во всех случаях, когда значения рКа для последовательных стадий диссоциации многоосновной кислоты отличаются друг от друга на три-четыре единицы (как это почти всегда имеет место на самом деле), рассмотрение состава раствора удается значительно упростить.

При диссоциации многоосновной кислоты, например угольной кислоты, Н2СО3, большая часть протонов образуется в результате первичной диссоциации:

Поскольку константа вторичной диссоциации меньше на четыре порядка (а ее рК„2 соответственно больше на четыре единицы), вклад вторичной ионизации в образование водородных ионов в десятки тысяч раз меньше, чем вклад первичной ионизации.

Поэтому вторичная диссоциация оказывает пренебрежимо малое влияние на концентрацию продукта первичной ионизации, HCOJ.

юты и основания 247 ной у в знаменателе выражения для константы диссоциации.

Перейдем теперь к рассмотрению вторичной диссоциации Н2СО3.

Поскольку вторичная диссоциация оказывает лишь незначительное влияние на первичную диссоциацию, можно предположить, что концентрации ионов водорода и бикарбонатного иона практически совпадают с вычисленными выше.

•Решение а) В дистиллированной воде для первичной диссоциации H2S имеем i

Диссоциация происходит в очень незначительной степени: у = [Н + ] = [HS~] = 9,5 -Ю рН = 5 - 0,98 = 4,02

Для вторичной диссоциации сероводорода имеем

Как и в примере с Н2СО3, анион, образующийся при вторичной диссоциации, имеет концентрацию, равную константе вторичной диссоциации.

Кислота подавляет диссоциацию H2S, уменьшая концентрацию сульфид-иона в 100 раз по сравнению с дистиллированной водой.

Однако концентрация сульфид-ионов в данном случае определяется равновесием диссоциации H2S.

Поскольку общая диссоциация равна сумме диссоциаций на двух стадиях, общая константа равновесия Kal 2 представляет собой произведение KaJ и Ка2:

Насыщенный раствор H2S при 25°С имеет молярность около 0,10 М, а малое значение Kal 2 означает, что диссоциация H2S очень незначительна.

юты и основания 257 обозначении можно записать для диссоциации воды рН + рОН = = рКНго = 14.

Выражение (5-34) для константы диссоциации слабой кислоты получено при помощи двух уравнений, основанных на законах сохранения.

Выражение для константы диссоциации слабой кислоты может рассматриваться как квадратное уравнение, которое решают прямым путем или методом последовательных приближений; оно справедливо для растворов, кислотность которых достаточно высока, чтобы можно было пренебречь вкладом в [Н + ] самодиссоциации воды.

Константа гидролиза представляет собой не что иное, как константу диссоциации вещества, сопряженного слабой кислоте или основанию.

Некоторые кислоты способны при последовательной диссоциации высвобождать более одного протона.

отличаются друг от друга множителем порядка 1СГ4 или 10"5, такие последовательные диссоциации могут рассматриваться как независимые явления.

Что называется ионным произведением диссоциации воды?

Дайте определения констант диссоциации кислоты и основания Ка и Кь.

Что такое уравнение материального баланса и уравнение баланса зарядов и как они используются при выводе выражения для константы диссоциации слабой кислоты или слабого основания?

Что произойдет со степенью диссоциации водного раствора аммиака, если вместо этого добавить в него вещество, образующее с молекулами аммиака комплексные ионы Cu(NH3)4+?

Как отличаются константы их последовательных стадий диссоциации?

Допустим, что диссоциация кислоты характеризуется показателем рКа = 4.

5-3, вычислите константу диссоциации ги-дроксида аммония.

Константа этой диссоциации при 25JC равна 2,0-10" 6.

Вычислите ее значение и константу диссоциации фенола.

Вычислите константу диссоциации титруемой кислоты.




Главный редактор проекта: Мавлютов Р.Р.
oglib@mail.ru