ซึ่งอยู่ในสมดุลไดนามิกกับโมเลกุลที่ไม่แยกตัวออกจากกัน อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอประกอบด้วยกรดอินทรีย์ส่วนใหญ่และเบสอินทรีย์จำนวนมากในสารละลายที่เป็นน้ำและไม่ใช่น้ำ
อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอคือ:
- กรดอินทรีย์และน้ำเกือบทั้งหมด
- กรดอนินทรีย์บางชนิด: HF, HClO, HClO 2 , HNO 2 , HCN, H 2 S, HBrO, H 3 PO 4 , H 2 CO 3 , H 2 SiO 3 , H 2 SO 3 และอื่น ๆ ;
- ไฮดรอกไซด์ของโลหะที่ละลายได้เพียงเล็กน้อย: Fe(OH) 3 , Zn(OH) 2 และอื่นๆ; รวมทั้งแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ NH 4 OH
วรรณกรรม
- เอ็ม ไอ ราวิช-เชอร์โบ V.V. Novikov "เคมีกายภาพและคอลลอยด์" M: โรงเรียนมัธยม, 2518
มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010 .
ดูว่า "อิเล็กโทรไลต์อ่อน" ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:
อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ- - อิเล็กโทรไลต์ ซึ่งแยกตัวเล็กน้อยในสารละลายที่เป็นน้ำเป็นไอออน กระบวนการแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอสามารถย้อนกลับได้และเป็นไปตามกฎการกระทำของมวล เคมีทั่วไป: ตำรา / A.V. Zholnin ... ศัพท์เคมี
สารที่มีค่าการนำไฟฟ้าไอออนิก พวกมันถูกเรียกว่าตัวนำประเภทที่สองกระแสที่ไหลผ่านพวกมันจะมาพร้อมกับการถ่ายโอนสสาร อิเล็กโทรไลต์รวมถึงเกลือหลอมเหลว ออกไซด์หรือไฮดรอกไซด์ เช่นเดียวกับ (ซึ่งเกิดขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ... ... สารานุกรมถ่านหิน
ในความหมายกว้าง ของเหลวหรือของแข็งใน va และระบบ ซึ่งมีไอออนอยู่ในความเข้มข้นที่เห็นได้ชัดเจน ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าผ่านเข้าไป ปัจจุบัน (การนำไฟฟ้าอิออน); ในความหมายที่แคบเป็น va ซึ่งสลายตัวเป็นไอออนก่อน เมื่อละลายอี. ... ... สารานุกรมทางกายภาพ
อิเล็กโทรไลต์- สารที่เป็นของเหลวหรือของแข็งซึ่งเป็นผลมาจากการแยกตัวด้วยไฟฟ้า ไอออนจะก่อตัวขึ้นในระดับความเข้มข้นที่สังเกตได้ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าตรงไหลผ่าน อิเล็กโทรไลต์ในสารละลาย ... ... พจนานุกรมสารานุกรมของโลหะวิทยา
ใน wa ใน k ryh ที่ความเข้มข้นที่เห็นได้ชัดเจนมีไอออนที่ทำให้ไฟฟ้าผ่านได้ ปัจจุบัน (การนำไฟฟ้าอิออน) จ.เรียกอีกอย่างว่า. ตัวนำประเภทที่สอง ในความหมายที่แคบของคำ E. ใน va โมเลกุลถึง ryh ใน p re เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์ ... ... สารานุกรมเคมี
- (จาก Electro ... และ Greek lytos ที่ย่อยสลายได้ ละลายได้) ของเหลวหรือของแข็ง สารและระบบซึ่งมีไอออนอยู่ในความเข้มข้นที่สังเกตได้ใด ๆ ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ในความหมายที่แคบ E. ... ... สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่
คำนี้มีความหมายอื่น ดู การแยกตัวออกจากกัน การแยกตัวด้วยไฟฟ้าเป็นกระบวนการสลายอิเล็กโทรไลต์ให้เป็นไอออนเมื่อละลายหรือละลาย สารบัญ 1 ความแตกแยกในโซลูชัน 2 ... Wikipedia
อิเล็กโทรไลต์คือสารที่หลอมเหลวหรือสารละลายนำกระแสไฟฟ้าเนื่องจากการแตกตัวเป็นไอออน แต่ตัวสารเองไม่ได้นำกระแสไฟฟ้า ตัวอย่างของอิเล็กโทรไลต์ ได้แก่ สารละลายของกรด เกลือ และเบส ... ... Wikipedia
อิเล็กโทรไลต์เป็นศัพท์ทางเคมีที่แสดงถึงสารที่ละลายหรือสารละลายนำกระแสไฟฟ้าเนื่องจากการแตกตัวเป็นไอออน ตัวอย่างของอิเล็กโทรไลต์ ได้แก่ กรด เกลือ และเบส อิเล็กโทรไลต์เป็นตัวนำประเภทที่สอง ... ... Wikipedia
ค่าของ a จะแสดงเป็นเศษส่วนของหน่วยหรือเป็น % และขึ้นอยู่กับลักษณะของอิเล็กโทรไลต์ ตัวทำละลาย อุณหภูมิ ความเข้มข้น และองค์ประกอบของสารละลาย
ตัวทำละลายมีบทบาทพิเศษ: ในหลายกรณี เมื่อผ่านจากสารละลายที่เป็นน้ำไปยังตัวทำละลายอินทรีย์ ระดับการแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มขึ้นหรือลดลงอย่างรวดเร็ว ในอนาคตหากไม่มีคำแนะนำพิเศษ เราจะถือว่าตัวทำละลายเป็นน้ำ
ตามระดับของการแยกตัว อิเล็กโทรไลต์จะถูกแบ่งออกเป็นเงื่อนไข แข็งแกร่ง(a > 30%), ปานกลาง (3% < a < 30%) и อ่อนแอ(a< 3%).
อิเล็กโทรไลต์ที่แรง ได้แก่ :
1) กรดอนินทรีย์บางชนิด (HCl, HBr, HI, HNO 3 , H 2 SO 4 , HClO 4 และอื่น ๆ อีกมากมาย);
2) ไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไล (Li, Na, K, Rb, Cs) และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ (Ca, Sr, Ba)
3) เกลือที่ละลายน้ำได้เกือบทั้งหมด
อิเล็กโทรไลต์ที่มีความเข้มข้นปานกลาง ได้แก่ Mg (OH) 2, H 3 PO 4, HCOOH, H 2 SO 3, HF และอื่นๆ
กรดคาร์บอกซิลิกทั้งหมด (ยกเว้น HCOOH) และรูปแบบไฮเดรทของอะลิฟาติกและอะโรมาติกเอมีนถือเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอยังเป็นกรดอนินทรีย์จำนวนมาก (HCN, H 2 S, H 2 CO 3 เป็นต้น) และเบส (NH 3 ∙ H 2 O)
แม้จะมีความคล้ายคลึงกันโดยทั่วไป แต่ก็ไม่ควรระบุความสามารถในการละลายของสารที่มีระดับความแตกแยก ดังนั้นกรดอะซิติกและเอทิลแอลกอฮอล์สามารถละลายได้ในน้ำอย่างไม่จำกัด แต่ในขณะเดียวกัน สารแรกคืออิเล็กโทรไลต์อ่อน และตัวที่สองคือไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์
กรดและเบส
แม้ว่าแนวคิดของ "กรด" และ "เบส" จะใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่ออธิบายกระบวนการทางเคมี แต่ไม่มีวิธีการเดียวในการจำแนกประเภทของสารในแง่ของการจำแนกประเภทเป็นกรดหรือเบส ทฤษฎีปัจจุบัน ( ไอออนิกทฤษฎี ส. อาร์เรเนียส, ต้นแบบทฤษฎี I. Bronsted และ T. Lowryและ อิเล็กทรอนิกส์ทฤษฎี จี. ลูอิส) มีข้อจำกัดบางประการและมีผลบังคับเฉพาะในกรณีพิเศษเท่านั้น มาดูแต่ละทฤษฎีเหล่านี้กันดีกว่า
ทฤษฎีอาร์เรเนียส
ในทฤษฎีไอออนิกของอาร์เรเนียส แนวคิดของ "กรด" และ "เบส" มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับกระบวนการแยกตัวด้วยไฟฟ้า:
กรดคืออิเล็กโทรไลต์ที่แยกตัวออกจากสารละลายเพื่อสร้างไอออน H +
ฐานเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่แยกตัวออกจากสารละลายเพื่อสร้าง OH - ไอออน
แอมโฟไลต์ (อิเล็กโทรไลต์แอมโฟเทอริก) เป็นอิเล็กโทรไลต์ที่แยกตัวออกจากสารละลายด้วยการก่อตัวของทั้งไอออน H + และ OH - ไอออน
ตัวอย่างเช่น:
เปิด ⇄ H + + A - nH + + MeO n n - ⇄ ฉัน (OH) n ⇄ ฉัน n + + nOH -ตามทฤษฎีไอออนิก ทั้งโมเลกุลที่เป็นกลางและไอออนสามารถเป็นกรดได้ ตัวอย่างเช่น
HF⇄H++F-
H 2 PO 4 - ⇄ H + + HPO 4 2 -
NH 4 + ⇄ H + + NH 3
ตัวอย่างที่คล้ายกันสามารถให้เหตุผลได้:
เกาะเค + + โอ้ -
- ⇄ อัล(OH) 3 + OH -
+ ⇄ เฟ 2+ + OH -
แอมโฟไลต์ประกอบด้วยไฮดรอกไซด์ของสังกะสี อะลูมิเนียม โครเมียมและอื่น ๆ เช่นเดียวกับกรดอะมิโน โปรตีน กรดนิวคลีอิก
โดยทั่วไป ปฏิกิริยาระหว่างกรด-เบสในสารละลายจะลดลงเป็นปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลาง:
H + + OH - H 2 O
อย่างไรก็ตาม ข้อมูลการทดลองจำนวนหนึ่งแสดงให้เห็นถึงข้อจำกัดของทฤษฎีไอออนิก ดังนั้น แอมโมเนีย เอมีนอินทรีย์ โลหะออกไซด์ เช่น Na 2 O, CaO, แอนไอออนของกรดอ่อนๆ เป็นต้น ในกรณีที่ไม่มีน้ำ พวกมันจะแสดงคุณสมบัติของเบสทั่วไป แม้ว่าจะไม่มีไฮดรอกไซด์ไอออนอยู่ก็ตาม
ในทางกลับกัน ออกไซด์จำนวนมาก (SO 2 , SO 3 , P 2 O 5 ฯลฯ ) เฮไลด์ กรดเฮไลด์ โดยไม่มีไฮโดรเจนไอออนในองค์ประกอบ แม้ในกรณีที่ไม่มีน้ำ ก็ยังแสดงคุณสมบัติที่เป็นกรด เช่น ฐานถูกทำให้เป็นกลาง
นอกจากนี้ พฤติกรรมของอิเล็กโทรไลต์ในสารละลายที่เป็นน้ำและในตัวกลางที่ไม่ใช่น้ำสามารถตรงกันข้ามได้
ดังนั้น CH 3 COOH ในน้ำจึงเป็นกรดอ่อน:
CH 3 COOH ⇄ CH 3 COO - + H +,
และไฮโดรเจนฟลูออไรด์เหลวจะแสดงคุณสมบัติของเบส:
HF + CH 3 COOH ⇄ CH 3 COOH 2 + + F -
การศึกษาปฏิกิริยาประเภทนี้ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกิดขึ้นในตัวทำละลายที่ไม่ใช่น้ำ นำไปสู่ทฤษฎีทั่วไปของกรดและเบสมากขึ้น
ทฤษฎีบรอนสเตดและโลว์รี
การพัฒนาต่อไปของทฤษฎีกรดและเบสคือทฤษฎีโปรโตไลติก (โปรตอน) ที่เสนอโดย I. Bronsted และ T. Lowry ตามทฤษฎีนี้:
กรดคือสารใดๆ ที่โมเลกุล (หรือไอออน) สามารถให้โปรตอนได้ กล่าวคือ เป็นผู้บริจาคโปรตอน
เบสคือสารใดๆ ที่มีโมเลกุล (หรือไอออน) สามารถเกาะกับโปรตอนได้ กล่าวคือ เป็นตัวรับโปรตอน
ดังนั้นแนวคิดของพื้นฐานจึงขยายออกไปอย่างมากซึ่งได้รับการยืนยันโดยปฏิกิริยาต่อไปนี้:
OH - + H + H 2 O
NH 3 + H + NH 4 +
H 2 N-NH 3 + + H + H 3 N + -NH 3 +
ตามทฤษฎีของ I. Bronsted และ T. Lowry กรดและเบสก่อตัวเป็นคู่คอนจูเกตและเชื่อมต่อกันด้วยสมดุล:
กรด ⇄ โปรตอน + เบส
เนื่องจากปฏิกิริยาการถ่ายโอนโปรตอน (ปฏิกิริยาโปรโตไลติก) สามารถย้อนกลับได้ และโปรตอนก็ถูกถ่ายโอนในกระบวนการย้อนกลับด้วย ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาจึงเป็นกรดและเบสสัมพันธ์กัน สามารถเขียนเป็นกระบวนการสมดุล:
เปิด + B ⇄ VN + + A -,
โดยที่ HA คือกรด B คือเบส BH + คือกรดที่คอนจูเกตกับเบส B A - เป็นเบสที่คอนจูเกตด้วยกรด HA
ตัวอย่าง.
1) ในปฏิกิริยา:
HCl + OH - ⇄ Cl - + H 2 O,
HCl และ H 2 O เป็นกรด Cl - และ OH - เป็นเบสคอนจูเกตที่สอดคล้องกัน
2) ในปฏิกิริยา:
HSO 4 - + H 2 O ⇄ SO 4 2 - + H 3 O +,
HSO 4 - และ H 3 O + - กรด SO 4 2 - และ H 2 O - เบส;
3) ในปฏิกิริยา:
NH 4 + + NH 2 - ⇄ 2NH 3,
NH 4 + เป็นกรด NH 2 - เป็นเบส และ NH 3 ทำหน้าที่เป็นทั้งกรด (หนึ่งโมเลกุล) และเบส (โมเลกุลอื่น) เช่น แสดงสัญญาณของ amphotericity - ความสามารถในการแสดงคุณสมบัติของกรดและเบส
น้ำยังมีความสามารถนี้:
2H 2 O ⇄ H 3 O + + OH -
ที่นี่โมเลกุล H 2 O หนึ่งตัวเพิ่มโปรตอน (เบส) ก่อตัวเป็นกรดคอนจูเกต - ไฮดรอกโซเนียมไอออน H 3 O + อีกอันให้โปรตอน (กรด) สร้างฐานคอนจูเกต OH - กระบวนการนี้เรียกว่า autoprotolysis.
จากตัวอย่างข้างต้นจะเห็นได้ว่าตรงกันข้ามกับความคิดของ Arrhenius ในทฤษฎีของ Brönsted และ Lowry ปฏิกิริยาของกรดกับเบสไม่ได้นำไปสู่การวางตัวเป็นกลางร่วมกัน แต่จะมาพร้อมกับการก่อตัวของกรดและเบสใหม่ .
นอกจากนี้ ควรสังเกตด้วยว่าทฤษฎีโปรโตไลติกถือว่าแนวคิดของ "กรด" และ "เบส" ไม่ใช่คุณสมบัติ แต่เป็นหน้าที่ของสารประกอบที่เป็นปัญหาในปฏิกิริยาโปรโตไลติก สารประกอบเดียวกันสามารถทำปฏิกิริยาเป็นกรดได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการและเป็นเบสภายใต้สภาวะอื่นๆ ดังนั้นในสารละลายน้ำของ CH 3 COOH แสดงคุณสมบัติของกรดและใน 100% H 2 SO 4 - เบส
อย่างไรก็ตาม แม้จะมีข้อดี ทฤษฎีโปรโตไลติก เช่น ทฤษฎีอาร์เรเนียส ก็ไม่สามารถใช้ได้กับสารที่ไม่มีอะตอมของไฮโดรเจน แต่ในขณะเดียวกัน แสดงหน้าที่ของกรด: โบรอน อะลูมิเนียม ซิลิกอน และทินเฮไลด์ .
ทฤษฎีของลูอิส
วิธีการอื่นในการจำแนกประเภทของสารในแง่ของการจำแนกเป็นกรดและเบสคือทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์ของลูอิส ภายในทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์:
กรดคืออนุภาค (โมเลกุลหรือไอออน) ที่สามารถติดคู่อิเล็กตรอน (ตัวรับอิเล็กตรอน)
เบสคืออนุภาค (โมเลกุลหรือไอออน) ที่สามารถให้อิเล็กตรอนคู่ (ผู้บริจาคอิเล็กตรอน) ได้
จากคำกล่าวของ Lewis กรดและเบสมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันเพื่อสร้างพันธะระหว่างผู้บริจาคและผู้รับ อันเป็นผลมาจากการเพิ่มอิเล็กตรอนคู่หนึ่ง อะตอมที่ขาดอิเล็กตรอนจึงมีรูปแบบทางอิเล็กทรอนิกส์ที่สมบูรณ์ - ออคเต็ตของอิเล็กตรอน ตัวอย่างเช่น:
ปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลที่เป็นกลางสามารถแสดงได้ในลักษณะเดียวกัน:
ปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลางในแง่ของทฤษฎีลูอิสถือเป็นการเพิ่มคู่อิเล็กตรอนของไฮดรอกไซด์ไอออนให้กับไฮโดรเจนไอออน ซึ่งจัดให้มีวงโคจรอิสระเพื่อรองรับคู่นี้:
ดังนั้น โปรตอนเองซึ่งติดคู่อิเล็กตรอนอย่างง่ายดายจากมุมมองของทฤษฎีลูอิสจึงทำหน้าที่ของกรด ในเรื่องนี้กรดบรอนสเตดถือได้ว่าเป็นผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาระหว่างกรดลิวอิสและเบส ดังนั้น HCl เป็นผลคูณของการทำให้เป็นกลางของกรด H + กับ Cl ฐาน - และไอออน H 3 O + เกิดขึ้นจากการทำให้เป็นกลางของกรด H + กับฐาน H 2 O
ปฏิกิริยาระหว่างกรดลิวอิสและเบสยังถูกแสดงตัวอย่างไว้โดยตัวอย่างต่อไปนี้:
เบสลิวอิสยังรวมถึงเฮไลด์ไอออน แอมโมเนีย เอมีนอะลิฟาติกและอะโรมาติก สารประกอบอินทรีย์ที่มีออกซิเจนเป็นชนิด R 2 CO (โดยที่ R คืออนุมูลอินทรีย์)
กรดลิวอิสประกอบด้วยเฮไลด์ของโบรอน อะลูมิเนียม ซิลิคอน ดีบุก และองค์ประกอบอื่นๆ
เห็นได้ชัดว่าในทฤษฎีของ Lewis แนวคิดของ "กรด" รวมถึงสารประกอบทางเคมีที่หลากหลายขึ้น สิ่งนี้อธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่าตามคำกล่าวของลูอิส การกำหนดสารให้อยู่ในคลาสของกรดนั้นเกิดจากโครงสร้างของโมเลกุลเท่านั้น ซึ่งกำหนดคุณสมบัติของตัวรับอิเล็กตรอน และไม่จำเป็นต้องเกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของไฮโดรเจน อะตอม กรดลิวอิสที่ไม่มีอะตอมไฮโดรเจนเรียกว่า aprotic.
มาตรฐานการแก้ปัญหา
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ Al 2 (SO 4) 3 ในน้ำ
อะลูมิเนียมซัลเฟตเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่แรงและผ่านการสลายตัวอย่างสมบูรณ์เป็นไอออนในสารละลายที่เป็นน้ำ สมการความแตกแยก:
อัล 2 (SO 4) 3 + (2x + 3y)H 2 O 2 3+ + 3 2 -,
หรือ (โดยไม่คำนึงถึงกระบวนการให้ความชุ่มชื้นของไอออน):
อัล 2 (SO 4) 3 2Al 3+ + 3SO 4 2 -.
2. ไอออน HCO 3 คืออะไร - จากมุมมองของทฤษฎีบรอนสเต็ด-ลาวรี
ขึ้นอยู่กับเงื่อนไข ไอออน HCO 3 สามารถบริจาคโปรตอนได้:
HCO 3 - + OH - CO 3 2 - + H 2 O (1),
และเพิ่มโปรตอน:
HCO 3 - + H 3 O + H 2 CO 3 + H 2 O (2).
ดังนั้น ในกรณีแรก ไอออน HCO 3 - เป็นกรด ในกรณีที่สอง - เป็นเบส นั่นคือ แอมโฟไลต์
3. กำหนดสิ่งที่จากมุมมองของทฤษฎีลูอิสคือ Ag + ไอออนในปฏิกิริยา:
Ag + + 2NH 3 +
ในกระบวนการสร้างพันธะเคมีซึ่งดำเนินไปตามกลไกของผู้บริจาค-ผู้รับนั้น ไอออน Ag + ซึ่งมีวงโคจรอิสระเป็นตัวรับคู่อิเล็กตรอน ดังนั้นจึงแสดงคุณสมบัติของกรดลิวอิส
4. กำหนดความแรงของไอออนิกของสารละลายในหนึ่งลิตรซึ่งมี KCl 0.1 โมลและ Na 2 SO 4 0.1 โมล
การแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์ที่นำเสนอดำเนินการตามสมการ:
นา 2 SO 4 2Na + + SO 4 2 -
ดังนั้น: C (K +) \u003d C (Cl -) \u003d C (KCl) \u003d 0.1 mol / l;
C (นา +) \u003d 2 × C (นา 2 SO 4) \u003d 0.2 mol / l;
C (SO 4 2 -) \u003d C (Na 2 SO 4) \u003d 0.1 mol / l
ความแรงของไอออนิกของสารละลายคำนวณโดยสูตร:
5. กำหนดความเข้มข้นของ CuSO 4 ในสารละลายของอิเล็กโทรไลต์นี้ด้วย ผม= 0.6 โมลต่อลิตร
การแยกตัวของ CuSO 4 เกิดขึ้นตามสมการ:
CuSO 4 Cu 2+ + SO 4 2 -
ลองใช้ C (CuSO 4) สำหรับ x mol / l จากนั้นตามสมการปฏิกิริยา C (Cu 2+) \u003d C (SO 4 2 -) \u003d xนางสาว. ในกรณีนี้ นิพจน์สำหรับการคำนวณกำลังไอออนจะมีลักษณะดังนี้:
6. หาค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมของ K + ion ในสารละลายน้ำของ KCl กับ C (KCl) = 0.001 mol / l
ซึ่งในกรณีนี้จะอยู่ในรูปแบบ:
.
ความแรงไอออนิกของสารละลายหาได้จากสูตร:
7. หาค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมของไอออน Fe 2+ ในสารละลายที่เป็นน้ำ ซึ่งมีค่าความแรงของไอออนเท่ากับ 1
ตามกฎหมาย Debye-Hückel:
เพราะฉะนั้น:
8. หาค่าคงที่การแยกตัวของกรด HA ถ้าในสารละลายของกรดนี้มีความเข้มข้น 0.1 โมลต่อลิตร a = 24%
จากขนาดของระดับความแตกแยก สามารถระบุได้ว่ากรดนี้เป็นอิเล็กโทรไลต์ที่มีความแข็งแรงปานกลาง ดังนั้น ในการคำนวณค่าคงที่การแยกตัวของกรด เราใช้กฎการเจือจางของ Ostwald ในรูปแบบเต็ม:
9. กำหนดความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ ถ้า a = 10% Kง \u003d 10 - 4
จากกฎหมายการเจือจางของ Ostwald:
10. ระดับการแยกตัวของกรด monobasic HA ไม่เกิน 1% (HA) = 6.4×10 - 7 . กำหนดระดับการแยกตัวของ HA ในสารละลายที่ความเข้มข้น 0.01 โมลต่อลิตร
จากขนาดของระดับความแตกแยก สามารถระบุได้ว่ากรดนี้เป็นอิเล็กโทรไลต์อ่อน ซึ่งช่วยให้เราใช้สูตรโดยประมาณของกฎหมายการเจือจาง Ostwald:
11. ระดับการแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์ในสารละลายที่มีความเข้มข้น 0.001 mol / l คือ 0.009 หาค่าคงที่การแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์นี้
จะเห็นได้จากสภาพของปัญหาว่าอิเล็กโทรไลต์นี้มีความอ่อน (a = 0.9%) ดังนั้น:
12. (HNO 2) = 3.35. เปรียบเทียบความแรงของ HNO 2 กับความแรงของกรดโมโนเบสิก HA ซึ่งระดับความแตกแยกในสารละลายที่มี C(HA) = 0.15 โมล/ลิตร คือ 15%
คำนวณ (HA) โดยใช้สมการ Ostwald แบบเต็ม:
ตั้งแต่ (HA)< (HNO 2), то кислота HA является более сильной кислотой по сравнению с HNO 2 .
13. มีสารละลาย KCl สองตัวที่มีไอออนอื่นอยู่ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าความแรงไอออนิกของสารละลายแรก ( ผม 1) เท่ากับ 1 และวินาที ( ผม 2) คือ 10 - 2 . เปรียบเทียบปัจจัยกิจกรรม ฉ(K +) ในสารละลายเหล่านี้และสรุปว่าคุณสมบัติของสารละลายเหล่านี้แตกต่างจากคุณสมบัติของสารละลายเจือจางอนันต์ของ KCl อย่างไร
ค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมของ K + ไอออนคำนวณโดยใช้กฎหมาย Debye-Hückel:
ปัจจัยกิจกรรม ฉเป็นการวัดความเบี่ยงเบนในพฤติกรรมของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่มีความเข้มข้นที่กำหนดจากพฤติกรรมของมันที่การเจือจางอย่างไม่สิ้นสุดของสารละลาย
เพราะ ฉ 1 = 0.316 เบี่ยงเบนจาก 1 than . มากกว่า ฉ 2 \u003d 0.891 จากนั้นในสารละลายที่มีความแรงไอออนิกสูงกว่าจะสังเกตเห็นความเบี่ยงเบนที่มากขึ้นในพฤติกรรมของสารละลาย KCl จากพฤติกรรมของมันที่การเจือจางแบบอนันต์
คำถามเพื่อการควบคุมตนเอง
1. การแยกตัวด้วยไฟฟ้าคืออะไร?
2. สารใดบ้างที่เรียกว่าอิเล็กโทรไลต์และไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์ ยกตัวอย่าง.
3. ระดับความแตกแยกคืออะไร?
4. ปัจจัยอะไรกำหนดระดับความแตกแยก?
5. อิเล็กโทรไลต์ชนิดใดที่ถือว่ามีความแข็งแรง ความแรงปานกลางคืออะไร? อะไรคือจุดอ่อน? ยกตัวอย่าง.
6. ค่าคงที่การแยกตัวคืออะไร? ค่าคงที่การแยกตัวขึ้นอยู่กับอะไรและไม่ขึ้นอยู่กับอะไร
7. ค่าคงที่และระดับของการแยกตัวในสารละลายไบนารีของอิเล็กโทรไลต์ขนาดกลางและแบบอ่อนมีความสัมพันธ์กันอย่างไร
8. เหตุใดสารละลายของอิเล็กโทรไลต์ที่เข้มข้นจึงแสดงการเบี่ยงเบนจากอุดมคติในพฤติกรรมของพวกเขา?
9. สาระสำคัญของคำว่า "ระดับความแตกแยกที่ชัดเจน" คืออะไร?
10. กิจกรรมของไอออนคืออะไร? สัมประสิทธิ์กิจกรรมคืออะไร?
11. ค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อเจือจาง (ความเข้มข้น) ของสารละลายอิเล็กโทรไลต์เข้มข้น ค่าจำกัดของสัมประสิทธิ์กิจกรรมที่การเจือจางอนันต์ของสารละลายเป็นเท่าใด
12. ความแรงไอออนิกของสารละลายคืออะไร?
13. ค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมคำนวณอย่างไร? กำหนดกฎหมาย Debye-Hückel
14. สาระสำคัญของทฤษฎีไอออนิกของกรดและเบสคืออะไร (ทฤษฎีอาร์เรเนียส)
15. อะไรคือความแตกต่างพื้นฐานระหว่างทฤษฎี protolytic ของกรดและเบส (ทฤษฎีของ Bronsted และ Lowry) และทฤษฎีของ Arrhenius?
16. ทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์ (ทฤษฎีลูอิส) ตีความแนวคิดของ "กรด" และ "เบส" อย่างไร? ยกตัวอย่าง.
ความหลากหลายของงานสำหรับโซลูชันอิสระ
ตัวเลือกหมายเลข 1
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ Fe 2 (SO 4) 3 .
เปิด + H 2 O ⇄ H 3 O + + A -.
ตัวเลือกหมายเลข 2
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ CuCl 2
2. ตรวจสอบว่าไอออน S 2 จากมุมมองของทฤษฎีลูอิสคืออะไร - ในปฏิกิริยา:
2Ag + + S 2 - ⇄ Ag 2 S.
3. คำนวณความเข้มข้นของโมลาร์ของอิเล็กโทรไลต์ในสารละลายถ้า a = 0.75%, a = 10 - 5
ตัวเลือกหมายเลข 3
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ Na 2 SO 4 .
2. พิจารณาว่า CN ion จากมุมมองของทฤษฎีลูอิสคืออะไร - ในปฏิกิริยา:
เฟ 3 + + 6CN - ⇄ 3 -.
3. ความแรงไอออนิกของสารละลาย CaCl 2 คือ 0.3 โมลต่อลิตร คำนวณ C (CaCl 2)
ตัวเลือกหมายเลข 4
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ Ca(OH) 2 .
2. กำหนดว่าโมเลกุล H 2 O ในปฏิกิริยาคืออะไรจากมุมมองของทฤษฎีบรอนสเตด:
H 3 O + ⇄ H + + H 2 O.
3. ความแรงไอออนิกของสารละลาย K 2 SO 4 คือ 1.2 โมลต่อลิตร คำนวณ C(K 2 SO 4)
ตัวเลือกหมายเลข 5
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ K 2 SO 3 .
NH 4 + + H 2 O ⇄ NH 3 + H 3 O +.
3. (CH 3 COOH) = 4.74 เปรียบเทียบความแรงของ CH 3 COOH กับความแรงของกรด monobasic HA ซึ่งระดับความแตกแยกในสารละลายด้วย C (HA) = 3.6 × 10 - 5 mol / l คือ 10%
ตัวเลือกหมายเลข 6
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ K 2 S
2. กำหนดว่าโมเลกุล AlBr 3 ในปฏิกิริยาคืออะไรจากมุมมองของทฤษฎีลูอิส:
Br - + AlBr 3 ⇄ - .
ตัวเลือกหมายเลข 7
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ Fe(NO 3) 2 .
2. พิจารณาว่าไอออน Cl จากมุมมองของทฤษฎีลูอิสคืออะไร - ในปฏิกิริยา:
Cl - + AlCl 3 ⇄ - .
ตัวเลือกหมายเลข 8
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ K 2 MnO 4 .
2. กำหนดสิ่งที่จากมุมมองของทฤษฎี Bronsted คือ HSO 3 ไอออน - ในปฏิกิริยา:
HSO 3 - + OH - ⇄ SO 3 2 - + H 2 O.
ตัวเลือกหมายเลข 9
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ Al 2 (SO 4) 3 .
2. กำหนดว่าไอออน Co 3+ จากมุมมองของทฤษฎีลูอิสคืออะไรในปฏิกิริยา:
Co 3+ + 6NO 2 - ⇄ 3 -.
3. สารละลาย 1 ลิตร ประกอบด้วย K 2 SO 4 0.348 กรัม และ NaNO 3 0.17 กรัม หาค่าความแรงไอออนิกของสารละลายนี้
ตัวเลือกหมายเลข 10
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ Ca(NO 3) 2 .
2. กำหนดว่าโมเลกุล H 2 O ในปฏิกิริยาคืออะไรจากมุมมองของทฤษฎีบรอนสเตด:
B + H 2 O ⇄ OH - + BH +.
3. คำนวณความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ในสารละลายถ้า a = 5%, a = 10 - 5
ตัวเลือกหมายเลข 11
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ KMnO 4
2. กำหนดว่าไอออน Cu 2+ จากมุมมองของทฤษฎีลูอิสคืออะไรในปฏิกิริยา:
Cu 2+ + 4NH 3 ⇄ 2 +.
3. คำนวณค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมของ Cu 2+ ไอออนในสารละลาย CuSO 4 ด้วย C (CuSO 4) = 0.016 mol / l
ตัวเลือกหมายเลข 12
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ Na 2 CO 3 .
2. กำหนดว่าโมเลกุล H 2 O ในปฏิกิริยาคืออะไรจากมุมมองของทฤษฎีบรอนสเตด:
K + + xH 2 O ⇄ + .
3. มีสารละลาย NaCl สองชนิดที่มีอิเล็กโทรไลต์อื่นๆ ค่าความแรงไอออนิกของสารละลายเหล่านี้มีค่าเท่ากันตามลำดับ: ผม 1 \u003d 0.1 โมล / ลิตร ผม 2 = 0.01 โมลต่อลิตร เปรียบเทียบปัจจัยกิจกรรม ฉ(นา +) ในการแก้ปัญหาเหล่านี้
ตัวเลือกหมายเลข 13
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ Al(NO 3) 3 .
2. กำหนดว่าโมเลกุล RNH 2 ในปฏิกิริยาคืออะไรจากมุมมองของทฤษฎีลูอิส:
RNH 2 + H 3 O + ⇄ RNH 3 + + H 2 O.
3. เปรียบเทียบสัมประสิทธิ์การออกฤทธิ์ของไอออนบวกในสารละลายที่มี FeSO 4 และ KNO 3 โดยมีเงื่อนไขว่าความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์เท่ากับ 0.3 และ 0.1 โมลต่อลิตรตามลำดับ
ตัวเลือกหมายเลข 14
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ K 3 PO 4
2. กำหนดสิ่งที่จากมุมมองของทฤษฎี Bronsted คือ H 3 O + ion ในปฏิกิริยา:
HSO 3 - + H 3 O + ⇄ H 2 SO 3 + H 2 O.
ตัวเลือกหมายเลข 15
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ K 2 SO 4 .
2. กำหนดว่า Pb (OH) 2 จากมุมมองของทฤษฎีลูอิสคืออะไรในปฏิกิริยา:
Pb (OH) 2 + 2OH - ⇄ 2 -.
ตัวเลือกหมายเลข 16
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ Ni(NO 3) 2 .
2. ตรวจสอบว่าจากมุมมองของทฤษฎีบรอนสเต็ดคือไฮโดรเนียมไอออน (H 3 O +) ในปฏิกิริยาอย่างไร:
2H 3 O + + S 2 - ⇄ H 2 S + 2H 2 O.
3. ความแรงของไอออนิกของสารละลายที่มีเพียง Na 3 PO 4 คือ 1.2 โมลต่อลิตร หาความเข้มข้นของ Na 3 PO 4
ตัวเลือกหมายเลข 17
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ (NH 4) 2 SO 4 .
2. กำหนดสิ่งที่จากมุมมองของทฤษฎี Bronsted คือ NH 4 + ไอออนในปฏิกิริยา:
NH 4 + + OH - ⇄ NH 3 + H 2 O.
3. ความแรงของไอออนิกของสารละลายที่มีทั้ง KI และ Na 2 SO 4 คือ 0.4 โมลต่อลิตร C(KI) = 0.1 โมล/ลิตร หาความเข้มข้นของ Na 2 SO 4
ตัวเลือกหมายเลข 18
1. เขียนสมการการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของ Cr 2 (SO 4) 3 .
2. กำหนดว่าจากมุมมองของทฤษฎี Bronsted อะไรเป็นโมเลกุลโปรตีนในปฏิกิริยา:
บล็อกของข้อมูล
มาตราส่วน pH
ตารางที่ 3ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นของไอออน H + และ OH
มาตรฐานการแก้ปัญหา
1. ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในสารละลายคือ 10 - 3 โมลต่อลิตร คำนวณค่า pH, pOH และ [OH - ] ในสารละลายนี้ กำหนดตัวกลางของสารละลาย
บันทึก.อัตราส่วนต่อไปนี้ใช้สำหรับการคำนวณ: lg10 เอ = เอ; 10 ลิตร เอ = เอ.
ตัวกลางของสารละลายที่มีค่า pH = 3 เป็นกรด เนื่องจาก pH< 7.
2. คำนวณ pH ของสารละลายกรดไฮโดรคลอริกที่มีความเข้มข้นของโมลเท่ากับ 0.002 โมลต่อลิตร
เนื่องจากในสารละลายเจือจางของ HC1 » 1 และในสารละลายของกรด monobasic C (k-you) \u003d C (k-you) เราสามารถเขียนได้ว่า:
3. เติมน้ำ 10 มล. ของสารละลายกรดอะซิติกด้วย C(CH 3 COOH) = 0.01 โมล / ลิตรเติมน้ำ 90 มล. ค้นหาความแตกต่างระหว่างค่า pH ของสารละลายก่อนและหลังการเจือจางถ้า (CH 3 COOH) = 1.85 × 10 - 5
1) ในสารละลายเริ่มต้นของกรดโมโนเบสิกอ่อน CH 3 COOH:
เพราะฉะนั้น:
2) การเติมน้ำ 90 มล. ลงในสารละลายกรด 10 มล. เท่ากับการเจือจางสารละลาย 10 เท่า ดังนั้น.
อิเล็กโทรไลต์คือสาร โลหะผสมของสารหรือสารละลายที่มีความสามารถในการนำกระแสไฟฟ้ากัลวานิกด้วยไฟฟ้า ในการพิจารณาว่าสารที่เป็นของอิเล็กโทรไลต์ใด คุณสามารถใช้ทฤษฎีการแยกตัวด้วยไฟฟ้า
คำแนะนำ
- สาระสำคัญของทฤษฎีนี้คือเมื่อละลาย (ละลายในน้ำ) อิเล็กโทรไลต์เกือบทั้งหมดจะสลายตัวเป็นไอออนซึ่งมีทั้งประจุบวกและลบ (ซึ่งเรียกว่าการแยกตัวด้วยไฟฟ้า) ภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้า ประจุลบ (แอนไอออน "-") จะเคลื่อนที่ไปทางแอโนด (+) และประจุบวก (ไพเพอร์ "+") จะเคลื่อนที่ไปทางแคโทด (-) การแยกตัวด้วยไฟฟ้าเป็นกระบวนการที่ย้อนกลับได้ (กระบวนการย้อนกลับเรียกว่า "โมลาไรเซชัน")
- ระดับ (a) ของการแยกตัวด้วยไฟฟ้าขึ้นอยู่กับธรรมชาติของอิเล็กโทรไลต์เอง ตัวทำละลาย และความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ นี่คืออัตราส่วนของจำนวนโมเลกุล (n) ที่สลายตัวเป็นไอออนต่อจำนวนโมเลกุลทั้งหมดที่นำเข้าสู่สารละลาย (N) คุณได้รับ: a = n / N
- ดังนั้นอิเล็กโทรไลต์ที่แรงจึงเป็นสารที่สลายตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์เมื่อละลายในน้ำ ตามกฎแล้ว อิเล็กโทรไลต์ที่แรงจะรวมถึงสารที่มีพันธะที่มีขั้วหรือไอออนิกสูง: เหล่านี้คือเกลือที่ละลายได้สูง, กรดแก่ (HCl, HI, HBr, HClO4, HNO3, H2SO4) รวมถึงเบสที่แรง (KOH, NaOH, RbOH, Ba (OH)2, CsOH, Sr(OH)2, LiOH, Ca(OH)2) ในอิเล็กโทรไลต์ที่แรง สารที่ละลายในนั้นส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของไอออน (แอนไอออนและไอออนบวก) แทบไม่มีโมเลกุลที่ไม่แยกจากกัน
- อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอคือสารที่แยกออกเป็นไอออนเพียงบางส่วนเท่านั้น อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอพร้อมด้วยไอออนในสารละลายประกอบด้วยโมเลกุลที่ไม่แยกจากกัน อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอไม่ให้ความเข้มข้นของไอออนในสารละลายสูง อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ ได้แก่ :
- กรดอินทรีย์ (เกือบทั้งหมด) (C2H5COOH, CH3COOH ฯลฯ );
- กรดอนินทรีย์บางชนิด (H2S, H2CO3 ฯลฯ );
- เกลือเกือบทั้งหมด ละลายได้เล็กน้อยในน้ำ แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ เช่นเดียวกับเบสทั้งหมด (Ca3 (PO4) 2; Cu (OH) 2; Al (OH) 3; NH4OH);
- น้ำ พวกเขาไม่นำกระแสไฟฟ้าหรือนำไฟฟ้า แต่ไม่ดี
เกลือ สมบัติของพวกมัน ไฮโดรไลซิส
นักเรียน 8 ชั้น B โรงเรียนหมายเลข 182
Petrova Polina
ครูสอนวิชาเคมี:
Kharina Ekaterina Alekseevna
มอสโก 2009
ในชีวิตประจำวัน เราคุ้นเคยกับการจัดการกับเกลือเพียงชนิดเดียว - เกลือแกง นั่นคือ โซเดียมคลอไรด์ NaCl อย่างไรก็ตาม ในวิชาเคมี สารประกอบทั้งกลุ่มเรียกว่าเกลือ เกลือถือได้ว่าเป็นผลิตภัณฑ์ของการทดแทนไฮโดรเจนในกรดสำหรับโลหะ ตัวอย่างเช่น เกลือแกงสามารถหาได้จากกรดไฮโดรคลอริกโดยปฏิกิริยาการแทนที่:
2Na + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2
เกลือกรด
หากคุณใช้อะลูมิเนียมแทนโซเดียม จะเกิดเกลืออีกชนิดหนึ่งขึ้น - อะลูมิเนียมคลอไรด์:
2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2
เกลือ- เป็นสารที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยอะตอมของโลหะและกรดตกค้าง เป็นผลิตภัณฑ์จากการแทนที่ไฮโดรเจนทั้งหมดหรือบางส่วนในกรดด้วยโลหะหรือหมู่ไฮดรอกซิลในเบสที่มีกรดตกค้าง ตัวอย่างเช่น หากในกรดซัลฟิวริก H 2 SO 4 เราแทนที่ไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมด้วยโพแทสเซียม เราจะได้เกลือ KHSO 4 และถ้าสอง - K 2 SO 4
เกลือมีหลายประเภท
| ประเภทเกลือ | คำนิยาม | ตัวอย่างเกลือ |
| ปานกลาง | ผลิตภัณฑ์จากการเปลี่ยนกรดไฮโดรเจนโดยสมบูรณ์ด้วยโลหะ ไม่มีอะตอม H หรือกลุ่ม OH | Na 2 SO 4 โซเดียมซัลเฟต CuCl 2 คอปเปอร์ (II) คลอไรด์ Ca 3 (PO 4) 2 แคลเซียมฟอสเฟต Na 2 CO 3 โซเดียมคาร์บอเนต (โซดาแอช) |
| เปรี้ยว | ผลิตภัณฑ์จากการเปลี่ยนไฮโดรเจนของกรดด้วยโลหะที่ไม่สมบูรณ์ ประกอบด้วยอะตอมของไฮโดรเจน (เกิดจากกรดโพลิเบสิกเท่านั้น) | CaHPO 4 แคลเซียมไฮโดรเจนฟอสเฟต Ca (H 2 PO 4) 2 แคลเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต NaHCO 3 โซเดียมไบคาร์บอเนต (เบกกิ้งโซดา) |
| หลัก | ผลิตภัณฑ์จากการแทนที่กลุ่มไฮดรอกโซของเบสด้วยกรดตกค้างที่ไม่สมบูรณ์ รวมถึงกลุ่ม OH (เกิดจากฐานโพลิแอซิดเท่านั้น) | Cu (OH) Cl copper (II) ไฮดรอกโซคลอไรด์ Ca 5 (PO 4) 3 (OH) แคลเซียม ไฮดรอกโซฟอสเฟต (CuOH) 2 CO 3 ทองแดง (II) ไฮดรอกซีคาร์บอเนต (มาลาไคต์) |
| ผสม | เกลือของกรดสองชนิด | Ca(OCl)Cl - สารฟอกขาว |
| สองเท่า | เกลือของโลหะสองชนิด | K 2 NaPO 4 - โซเดียมไดโพแทสเซียมออร์โธฟอสเฟต |
| คริสตัลไฮเดรต | ประกอบด้วยน้ำที่ตกผลึก เมื่อถูกความร้อนจะคายน้ำ - สูญเสียน้ำกลายเป็นเกลือปราศจากน้ำ | CuSO4. 5H 2 O - คอปเปอร์ (II) ซัลเฟตเพนทาไฮเดรต (คอปเปอร์ซัลเฟต) นา 2 CO 3 10H 2 O - เดคาไฮเดรตโซเดียมคาร์บอเนต (โซดา) |
วิธีการรับเกลือ
1. สามารถรับเกลือได้โดยการทำปฏิกิริยากับกรดบนโลหะ ออกไซด์พื้นฐาน และเบส:
Zn + 2HCl ZnCl 2 + H 2
สังกะสีคลอไรด์
3H 2 SO 4 + Fe 2 O 3 Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
เหล็ก (III) ซัลเฟต
3HNO 3 + Cr(OH) 3 Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O
โครเมียม (III) ไนเตรต
2. เกลือเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของกรดออกไซด์กับด่างเช่นเดียวกับกรดออกไซด์ที่มีออกไซด์พื้นฐาน:
N 2 O 5 + Ca (OH) 2 Ca (NO 3) 2 + H 2 O
แคลเซียมไนเตรต
SiO 2 + CaO CaSiO 3
แคลเซียมซิลิเกต
3. เกลือสามารถหาได้โดยการทำปฏิกิริยากับเกลือกับกรด ด่าง โลหะ กรดออกไซด์ที่ไม่ระเหย และเกลืออื่นๆ ปฏิกิริยาดังกล่าวดำเนินไปภายใต้สภาวะของการวิวัฒนาการของก๊าซ การตกตะกอน การวิวัฒนาการของออกไซด์ของกรดอ่อนกว่า หรือการวิวัฒนาการของออกไซด์ที่ระเหยง่าย
Ca 3 (PO4) 2 + 3H 2 SO 4 3CaSO 4 + 2H 3 PO 4
แคลเซียมออร์โธฟอสเฟต แคลเซียมซัลเฟต
เฟ 2 (SO 4) 3 + 6NaOH 2Fe (OH) 3 + 3Na 2 SO 4
เหล็ก (III) ซัลเฟต โซเดียมซัลเฟต
CuSO 4 + Fe FeSO 4 + Cu
คอปเปอร์ (II) ซัลเฟต เหล็ก (II) ซัลเฟต
CaCO 3 + SiO 2 CaSiO 3 + CO 2
แคลเซียมคาร์บอเนต แคลเซียมซิลิเกต
อัล 2 (SO 4) 3 + 3BaCl 2 3BaSO 4 + 2AlCl 3
ซัลเฟตคลอไรด์ ซัลเฟตคลอไรด์
อลูมิเนียมแบเรียม แบเรียมอลูมิเนียม
4. เกลือของกรดที่ปราศจากออกซิเจนเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของโลหะกับอโลหะ:
2Fe + 3Cl 2 2FeCl 3
เหล็ก (III) คลอไรด์
คุณสมบัติทางกายภาพ
เกลือเป็นของแข็งที่มีสีต่างๆ ความสามารถในการละลายในน้ำแตกต่างกัน เกลือทั้งหมดของกรดไนตริกและกรดอะซิติก รวมทั้งเกลือโซเดียมและโพแทสเซียม สามารถละลายได้ ความสามารถในการละลายน้ำของเกลืออื่นๆ สามารถพบได้ในตารางความสามารถในการละลาย
คุณสมบัติทางเคมี.
1) เกลือทำปฏิกิริยากับโลหะ
เนื่องจากปฏิกิริยาเหล่านี้ดำเนินไปในสารละลายที่เป็นน้ำ Li, Na, K, Ca, Ba และโลหะออกฤทธิ์อื่นๆ ซึ่งทำปฏิกิริยากับน้ำภายใต้สภาวะปกติ ไม่สามารถใช้สำหรับการทดลองได้ หรือปฏิกิริยาสามารถทำได้ในการหลอมเหลว
CuSO 4 + Zn ZnSO 4 + Cu
Pb(NO 3) 2 + Zn Zn(NO 3) 2 + Pb
2) เกลือทำปฏิกิริยากับกรด ปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อกรดที่แรงกว่าแทนที่กรดที่อ่อนกว่า ปล่อยก๊าซหรือตกตะกอน
เมื่อทำปฏิกิริยาเหล่านี้ พวกเขามักจะใช้เกลือแห้งและทำปฏิกิริยากับกรดเข้มข้น
BaCl 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 + 2HCl
นา 2 SiO 3 + 2HCl 2NaCl + H 2 SiO 3
3) เกลือทำปฏิกิริยากับด่างในสารละลายที่เป็นน้ำ
นี่เป็นวิธีการเพื่อให้ได้เบสและด่างที่ไม่ละลายน้ำ
FeCl 3 (ppp) + 3NaOH(ppp) Fe(OH) 3 + 3NaCl
CuSO 4 (p-p) + 2NaOH (pp) Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2
Na 2 SO 4 + Ba(OH) 2 BaSO 4 + 2NaOH
4) เกลือทำปฏิกิริยากับเกลือ
ปฏิกิริยาจะดำเนินการในสารละลายและใช้เพื่อให้ได้เกลือที่ไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติ
AgNO 3 + KBr AgBr + KNO 3
CaCl 2 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + 2NaCl
5) เกลือบางชนิดสลายตัวเมื่อถูกความร้อน
ตัวอย่างทั่วไปของปฏิกิริยาดังกล่าวคือการเผาไหม้ของหินปูนซึ่งมีองค์ประกอบหลักคือแคลเซียมคาร์บอเนต:
CaCO 3 CaO + CO2 แคลเซียมคาร์บอเนต
1. เกลือบางชนิดสามารถตกผลึกด้วยการก่อตัวของผลึกไฮเดรต
คอปเปอร์ (II) ซัลเฟต CuSO 4 เป็นสารผลึกสีขาว เมื่อมันละลายในน้ำ มันจะร้อนขึ้นและกลายเป็นสารละลายสีน้ำเงิน การปล่อยความร้อนและการเปลี่ยนสีเป็นสัญญาณของปฏิกิริยาเคมี เมื่อสารละลายระเหย ผลึกไฮเดรต CuSO 4 จะถูกปล่อยออกมา 5H 2 O (คอปเปอร์ซัลเฟต). การก่อตัวของสารนี้บ่งชี้ว่าคอปเปอร์ (II) ซัลเฟตทำปฏิกิริยากับน้ำ:
CuSO 4 + 5H 2 O CuSO 4 . 5H2O+Q
ขาว ฟ้า น้ำเงิน
การใช้เกลือ.
เกลือส่วนใหญ่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและในชีวิตประจำวัน ตัวอย่างเช่น โซเดียมคลอไรด์ NaCl หรือเกลือแกง เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการปรุงอาหาร ในอุตสาหกรรม โซเดียมคลอไรด์ใช้ในการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์ โซดาไฟ NaHCO 3 คลอรีน และโซเดียม เกลือของกรดไนตริกและออร์โธฟอสฟอริกส่วนใหญ่เป็นปุ๋ยแร่ ตัวอย่างเช่น โพแทสเซียมไนเตรต KNO 3 คือโพแทสเซียมไนเตรต นอกจากนี้ยังพบในดินปืนและสารผสมพลุไฟอื่นๆ เกลือใช้เพื่อให้ได้โลหะ กรด ในการผลิตแก้ว ผลิตภัณฑ์อารักขาพืชหลายชนิดจากโรค แมลงศัตรูพืช และยาบางชนิดจัดอยู่ในกลุ่มเกลือด้วย โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต KMnO 4 มักเรียกว่าโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต หินปูนและยิปซั่ม - CaSO 4 - ใช้เป็นวัสดุก่อสร้าง 2H 2 O ซึ่งยังใช้ในทางการแพทย์
สารละลายและความสามารถในการละลาย
ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ ความสามารถในการละลายเป็นคุณสมบัติที่สำคัญของเกลือ ความสามารถในการละลาย - ความสามารถของสารในการก่อตัวกับสารอื่นในระบบองค์ประกอบตัวแปรที่เป็นเนื้อเดียวกันและมีเสถียรภาพซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบตั้งแต่สององค์ประกอบขึ้นไป
โซลูชั่นเป็นระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลของตัวทำละลายและอนุภาคของตัวถูกละลาย
ตัวอย่างเช่น สารละลายของเกลือแกงประกอบด้วยตัวทำละลาย - น้ำ ตัวถูกละลาย - ไอออน Na +, Cl -
ไอออน(จากภาษากรีกไอออน - ไป) อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอน (หรืออนุภาคที่มีประจุอื่น ๆ ) สูญหายหรือได้รับจากอะตอมหรือกลุ่มอะตอม แนวคิดและคำว่า "ไอออน" ถูกนำมาใช้ในปี พ.ศ. 2377 โดย M. Faraday ผู้ซึ่งศึกษาผลกระทบของกระแสไฟฟ้าต่อสารละลายที่เป็นน้ำของกรด ด่าง และเกลือ เสนอว่าค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายดังกล่าวเกิดจากการเคลื่อนที่ของไอออน . ไอออนที่มีประจุบวกเคลื่อนที่ในสารละลายไปทางขั้วลบ (แคโทด) ฟาราเดย์เรียกว่า ไพเพอร์ และไอออนที่มีประจุลบจะเคลื่อนที่ไปทางขั้วบวก (แอโนด) - แอนไอออน
ตามระดับการละลายในน้ำ สารแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม:
1) ละลายน้ำได้สูง
2) ละลายได้เล็กน้อย
3) ไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติ
เกลือหลายชนิดสามารถละลายได้ดีในน้ำ ในการตัดสินใจเลือกความสามารถในการละลายของเกลืออื่นๆ ในน้ำ คุณจะต้องใช้ตารางการละลาย
เป็นที่ทราบกันดีว่าสารบางชนิดในรูปแบบที่ละลายหรือหลอมเหลวจะนำกระแสไฟฟ้า ในขณะที่สารอื่นๆ ไม่นำกระแสภายใต้สภาวะเดียวกัน
สารที่สลายตัวเป็นไอออนในสารละลายหรือหลอมเหลวจึงนำไฟฟ้าได้ เรียกว่า อิเล็กโทรไลต์.
สารที่ไม่สลายตัวเป็นไอออนภายใต้สภาวะเดียวกันและไม่นำกระแสไฟฟ้าเรียกว่า ไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์.
อิเล็กโทรไลต์ประกอบด้วยกรด เบส และเกลือเกือบทั้งหมด อิเล็กโทรไลต์เองไม่นำไฟฟ้า ในสารละลายและหลอมเหลว พวกมันจะสลายตัวเป็นไอออนเนื่องจากกระแสไหล
การสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์เป็นไอออนเมื่อละลายในน้ำเรียกว่า การแยกตัวด้วยไฟฟ้า. เนื้อหาเดือดลงไปที่บทบัญญัติสามต่อไปนี้:
1) อิเล็กโทรไลต์เมื่อละลายในน้ำสลายตัว (แยกตัว) เป็นไอออน - บวกและลบ
2) ภายใต้การกระทำของกระแสไฟฟ้า ไอออนจะได้รับการเคลื่อนไหวโดยตรง: ไอออนที่มีประจุบวกจะเคลื่อนที่ไปทางแคโทดและเรียกว่าไอออนบวกและไอออนที่มีประจุลบจะเคลื่อนที่ไปทางขั้วบวกและเรียกว่าแอนไอออน
3) การแตกตัวเป็นกระบวนการที่ย้อนกลับได้: ควบคู่ไปกับการสลายตัวของโมเลกุลเป็นไอออน (การแยกตัวออกจากกัน) กระบวนการเชื่อมต่อไอออน (การเชื่อมโยง) จะดำเนินการ
ความสามารถในการย้อนกลับ
อิเล็กโทรไลต์ที่แรงและอ่อน
เพื่อแสดงลักษณะเชิงปริมาณของความสามารถของอิเล็กโทรไลต์ในการย่อยสลายเป็นไอออน แนวคิดของระดับการแยกตัว (α), t . อีอัตราส่วนของจำนวนโมเลกุลที่สลายตัวเป็นไอออนต่อจำนวนโมเลกุลทั้งหมด ตัวอย่างเช่น α = 1 บ่งชี้ว่าอิเล็กโทรไลต์สลายตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์ และ α = 0.2 หมายความว่าทุก ๆ ห้าของโมเลกุลเท่านั้นที่แยกตัวออกจากกัน เมื่อสารละลายเข้มข้นถูกเจือจาง เช่นเดียวกับเมื่อถูกความร้อน ค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากระดับความแตกแยกเพิ่มขึ้น
ขึ้นอยู่กับค่าของ α อิเล็กโทรไลต์จะถูกแบ่งออกเป็นอิเล็กโทรไลต์แบบมีเงื่อนไข (พวกมันแยกออกจากกันเกือบทั้งหมด (α 0.95) ของความแข็งแรงปานกลาง (0.95)
อิเล็กโทรไลต์ที่แรงเป็นกรดแร่หลายชนิด (HCl, HBr, HI, H 2 SO 4 , HNO 3 เป็นต้น) ด่าง (NaOH, KOH, Ca(OH) 2 เป็นต้น) เกลือเกือบทั้งหมด สารละลายของกรดแร่บางชนิด (H 2 S, H 2 SO 3, H 2 CO 3 , HCN, HClO) กรดอินทรีย์หลายชนิด (เช่น กรดอะซิติก CH 3 COOH) สารละลายแอมโมเนียในน้ำ (NH 3 . 2 O) เป็นของอ่อนแอ, น้ำ, เกลือปรอทบางส่วน (HgCl 2) อิเล็กโทรไลต์ความแข็งแรงปานกลางมักประกอบด้วยกรดไฮโดรฟลูออริก HF, กรดออร์โธฟอสฟอริก H 3 PO 4 และกรดไนตรัส HNO 2
การไฮโดรไลซิสของเกลือ
คำว่า "ไฮโดรไลซิส" มาจากคำภาษากรีก hidor (น้ำ) และ lysis (การสลายตัว) ไฮโดรไลซิสมักจะเข้าใจว่าเป็นปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนระหว่างสารกับน้ำ กระบวนการไฮโดรไลติกเป็นเรื่องปกติธรรมดาในธรรมชาติรอบตัวเรา (ทั้งที่เคลื่อนไหวและไม่มีชีวิต) และยังใช้กันอย่างแพร่หลายโดยมนุษย์ในการผลิตที่ทันสมัยและเทคโนโลยีในครัวเรือน
ไฮโดรไลซิสของเกลือเป็นปฏิกิริยาของปฏิกิริยาของไอออนที่ประกอบเป็นเกลือกับน้ำ ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอและมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในตัวกลางของสารละลาย
เกลือสามประเภทได้รับการไฮโดรไลซิส:
ก) เกลือที่เกิดจากเบสอ่อนและกรดแก่ (CuCl 2, NH 4 Cl, Fe 2 (SO 4) 3 - กระบวนการไฮโดรไลซิสของไอออนบวก)
NH 4 + + H 2 O NH 3 + H 3 O +
NH 4 Cl + H 2 O NH 3 H2O + HCl
ปฏิกิริยาของตัวกลางมีสภาพเป็นกรด
b) เกลือที่เกิดจากเบสแก่และกรดอ่อน (K 2 CO 3, Na 2 S - เกิดการไฮโดรไลซิสด้วยประจุลบ)
SiO 3 2- + 2H 2 O H 2 SiO 3 + 2OH -
K 2 SiO 3 + 2H 2 O H 2 SiO 3 + 2KOH
ปฏิกิริยาของตัวกลางเป็นด่าง
c) เกลือที่เกิดจากเบสอ่อนและกรดอ่อน (NH 4) 2 CO 3, Fe 2 (CO 3) 3 - การไฮโดรไลซิสดำเนินไปตามไอออนบวกและประจุลบ
2NH 4 + + CO 3 2- + 2H 2 O 2NH 3 H 2 O + H 2 CO 3
(NH 4) 2 CO 3 + H 2 O 2NH 3 H 2 O + H 2 CO 3
บ่อยครั้งที่ปฏิกิริยาของสิ่งแวดล้อมเป็นกลาง
d) เกลือที่เกิดจากเบสแก่และกรดแก่ (NaCl, Ba (NO 3) 2) ไม่อยู่ภายใต้การไฮโดรไลซิส
ในบางกรณี การไฮโดรไลซิสดำเนินไปอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้ ดังนั้นเมื่อผสมสารละลายโซเดียมคาร์บอเนตและคอปเปอร์ซัลเฟต ตะกอนสีน้ำเงินของเกลือเบสไฮเดรตจะตกตะกอน ซึ่งเมื่อถูกความร้อนจะสูญเสียส่วนหนึ่งของน้ำของการตกผลึกและกลายเป็นสีเขียว - กลายเป็นคอปเปอร์คาร์บอเนตพื้นฐานปราศจากน้ำ - มาลาไคต์:
2CuSO 4 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O (CuOH) 2 CO 3 + 2Na 2 SO 4 + CO 2
เมื่อผสมสารละลายโซเดียมซัลไฟด์กับอะลูมิเนียมคลอไรด์ การไฮโดรไลซิสจะไปถึงจุดสิ้นสุดเช่นกัน:
2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O 2Al(OH) 3 + 3H 2 S + 6NaCl
ดังนั้นจึงไม่สามารถแยก Al 2 S 3 ออกจากสารละลายที่เป็นน้ำได้ เกลือนี้ได้มาจากสารธรรมดา
อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอสารที่แตกตัวเป็นไอออนบางส่วน สารละลายของอิเล็กโทรไลต์อ่อนพร้อมไอออนประกอบด้วยโมเลกุลที่ไม่แยกส่วน อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอไม่สามารถให้ไอออนที่มีความเข้มข้นสูงในสารละลาย อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ ได้แก่ :
1) กรดอินทรีย์เกือบทั้งหมด (CH 3 COOH, C 2 H 5 COOH ฯลฯ );
2) กรดอนินทรีย์บางชนิด (H 2 CO 3 , H 2 S เป็นต้น);
3) เกลือ เบส และแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ที่ละลายน้ำได้เกือบทั้งหมด Ca 3 (PO 4) 2 ; ลูกบาศ์ก(OH) 2 ; อัล(OH) 3 ; NH4OH;
พวกเขาเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดี (หรือเกือบจะไม่ใช่ตัวนำไฟฟ้า) ของไฟฟ้า
ความเข้มข้นของไอออนในสารละลายของอิเล็กโทรไลต์อ่อนจะมีลักษณะเชิงคุณภาพโดยระดับและค่าคงที่การแยกตัว
ระดับความแตกแยกแสดงเป็นเศษส่วนของหน่วยหรือเป็นเปอร์เซ็นต์ (a \u003d 0.3 คือขอบเขตการแบ่งตามเงื่อนไขเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่แรงและอ่อน)
ระดับของการแยกตัวขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารละลายอิเล็กโทรไลต์อ่อน เมื่อเจือจางด้วยน้ำ ระดับความแตกแยกจะเพิ่มขึ้นเสมอเพราะ จำนวนโมเลกุลตัวทำละลาย (H 2 O) เพิ่มขึ้นต่อโมเลกุลของตัวถูกละลาย ตามหลักการของ Le Chatelier ความสมดุลของการแยกตัวด้วยไฟฟ้าในกรณีนี้ควรเปลี่ยนไปในทิศทางของการเกิดผลิตภัณฑ์ กล่าวคือ ไอออนไฮเดรต
ระดับของการแยกตัวด้วยไฟฟ้าขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของสารละลาย โดยปกติเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ระดับความแตกแยกจะเพิ่มขึ้นเพราะ พันธะในโมเลกุลถูกกระตุ้น พวกมันเคลื่อนที่ได้มากขึ้นและแตกตัวเป็นไอออนได้ง่ายขึ้น ความเข้มข้นของไอออนในสารละลายอิเล็กโทรไลต์อ่อนสามารถคำนวณได้โดยรู้ระดับของการแยกตัว เอและความเข้มข้นเริ่มต้นของสาร คในสารละลาย
ฮัน = H + + อัน - .
ค่าคงที่สมดุล K p ของปฏิกิริยานี้คือค่าคงที่การแยกตัว K d:
K d = . / . (10.11)
หากเราแสดงความเข้มข้นของสมดุลในแง่ของความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ C ที่อ่อนแอและระดับความแตกแยก α ของอิเล็กโทรไลต์ เราจะได้:
K d \u003d C. α. ค. α/C. (1-α) = ค. α 2 /1-α (10.12)
ความสัมพันธ์นี้เรียกว่า กฎการเจือจางของ Ostwald. สำหรับอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอมากที่ α<<1 это уравнение упрощается:
K d \u003d C. α 2 (10.13)
สิ่งนี้ทำให้เราสรุปได้ว่า ที่การเจือจางแบบอนันต์ ระดับความแตกแยก α มีแนวโน้มที่จะเป็นหนึ่งเดียวกัน
สมดุลโปรโตไลติกในน้ำ:
,
,
ที่อุณหภูมิคงที่ในสารละลายเจือจางความเข้มข้นของน้ำในน้ำจะคงที่และเท่ากับ 55.5 ( 
)
, (10.15)
โดยที่ K เป็นผลิตภัณฑ์ไอออนิกของน้ำ
แล้ว =10 -7 . ในทางปฏิบัติ เนื่องจากความสะดวกในการวัดและการบันทึก ค่าจึงถูกใช้ - ค่า pH (เกณฑ์) ของความแข็งแรงของกรดหรือเบส ในทำนองเดียวกัน 
.
จากสมการ (11.15): 
.
ที่ pH = 7 - ปฏิกิริยาของสารละลายเป็นกลาง ที่ pH<7 – кислая, а при pH>7 - อัลคาไลน์
ภายใต้สภาวะปกติ (0 องศาเซลเซียส):
, แล้ว
รูปที่ 10.4 - pH ของสารและระบบต่างๆ
10.7 สารละลายของอิเล็กโทรไลต์ที่แรง
อิเล็กโทรไลต์ที่แรงคือสารที่เมื่อละลายในน้ำ จะสลายตัวเป็นไอออนเกือบทั้งหมด ตามกฎแล้ว อิเล็กโทรไลต์ที่แรงจะรวมถึงสารที่มีพันธะไอออนิกหรือพันธะที่มีขั้วสูง: เกลือที่ละลายได้สูงทั้งหมด กรดแก่ (HCl, HBr, HI, HClO 4, H 2 SO 4, HNO 3) และเบสแก่ (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ba (OH) 2, Sr (OH) 2, Ca (OH) 2)
ในสารละลายของอิเล็กโทรไลต์เข้มข้น ตัวถูกละลายจะพบส่วนใหญ่อยู่ในรูปของไอออน (ไพเพอร์และแอนไอออน) โมเลกุลที่ไม่แยกส่วนนั้นไม่มีอยู่จริง
ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างอิเล็กโทรไลต์ที่แรงกับอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนคือสมดุลการแตกตัวของอิเล็กโทรไลต์ที่แรงจะถูกเลื่อนไปทางขวาโดยสมบูรณ์:
H 2 SO 4 \u003d H + + HSO 4 -,
ดังนั้นค่าคงที่สมดุล (ความแตกแยก) จึงเป็นปริมาณที่ไม่แน่นอน การนำไฟฟ้าที่ลดลงเมื่อความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์เข้มข้นเพิ่มขึ้นนั้นเกิดจากปฏิกิริยาทางไฟฟ้าสถิตของไอออน
นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ Petrus Josephus Wilhelmus Debye และนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Erich Hückelตั้งข้อสังเกตว่า:
1) อิเล็กโทรไลต์แยกตัวออกจากกันอย่างสมบูรณ์ แต่ในสารละลายที่ค่อนข้างเจือจาง (CM = 0.01 mol. l -1);
2) ไอออนแต่ละตัวล้อมรอบด้วยเปลือกไอออนของเครื่องหมายตรงข้าม ในทางกลับกัน ไอออนเหล่านี้แต่ละตัวก็จะถูกละลาย สภาพแวดล้อมนี้เรียกว่าบรรยากาศไอออนิก ในปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์ของไอออนของสัญญาณตรงข้าม จำเป็นต้องคำนึงถึงอิทธิพลของบรรยากาศไอออนิกด้วย เมื่อไอออนบวกเคลื่อนที่ในสนามไฟฟ้าสถิต บรรยากาศของไอออนิกจะเสียรูป มันหนาขึ้นต่อหน้าเขาและผอมลงข้างหลังเขา ความไม่สมดุลของบรรยากาศไอออนิกนี้มีผลยับยั้งการเคลื่อนที่ของไอออนบวกมากขึ้น ความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ก็จะสูงขึ้นและประจุของไอออนก็จะยิ่งมากขึ้น ในระบบเหล่านี้ แนวคิดเรื่องสมาธิจะคลุมเครือและควรแทนที่ด้วยกิจกรรม สำหรับอิเล็กโทรไลต์ที่มีประจุเดี่ยวแบบไบนารี KatAn = Kat + + An - กิจกรรมของไอออนบวก (a +) และประจุลบ (a -) ตามลำดับคือ
a + = γ + . C + , a - = γ - . ค - , (10.16)
โดยที่ C + และ C - คือความเข้มข้นเชิงวิเคราะห์ของไอออนบวกและประจุลบตามลำดับ
γ + และ γ - - สัมประสิทธิ์กิจกรรม
|
เป็นไปไม่ได้ที่จะกำหนดกิจกรรมของแต่ละไอออนแยกกัน ดังนั้นสำหรับอิเล็กโทรไลต์ที่มีประจุเดี่ยว ค่าเฉลี่ยเรขาคณิตของกิจกรรม i
และสัมประสิทธิ์กิจกรรม:
ค่าสัมประสิทธิ์การออกฤทธิ์ของ Debye-Hückel ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ค่ายอมให้ตัวทำละลาย (ε) และความแรงของไอออนิก (I) เป็นอย่างน้อย หลังทำหน้าที่เป็นตัววัดความเข้มของสนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยไอออนในสารละลาย
สำหรับอิเล็กโทรไลต์ที่กำหนด ความแรงของไอออนิกจะแสดงโดยสมการ Debye-Hückel:
ในทางกลับกัน ความแรงของไอออนิกจะเท่ากับ
โดยที่ C คือความเข้มข้นในการวิเคราะห์
z คือประจุของไอออนบวกหรือประจุลบ
สำหรับอิเล็กโทรไลต์ที่มีประจุเดี่ยว ความแรงของไอออนิกจะเท่ากับความเข้มข้น ดังนั้น NaCl และ Na 2 SO 4 ที่ความเข้มข้นเท่ากันจะมีจุดแข็งของไอออนิกต่างกัน การเปรียบเทียบคุณสมบัติของสารละลายของอิเล็กโทรไลต์ที่แรงสามารถทำได้เมื่อความแรงของอิออนเท่ากันเท่านั้น แม้แต่สิ่งเจือปนเล็กน้อยก็เปลี่ยนคุณสมบัติของอิเล็กโทรไลต์ได้อย่างมาก
รูปที่ 10.5 - การพึ่งพา