Ерітінді рҺ - мәнінің қышқылдар диссоциациясына әсері

Оңтүстік Қазақстан обылысы
Шардара ауданы
№ 16 колледж студенті   
Орындаған: Э-45 топ студенті Жолдыбай Өтемұрат Мұратұлы

 

Қышқылдардың судағы ерітіндісінде олардың ионға ыдырайтындығы белгілі, яғни

HAn⇒H⁺+An^-

Ле-Шателье шарты бойынша ерітіндіде сутек иондарының артуы, тепе-теңдікті сол бағытқа қарай ығыстырады. Демек, ерітіндідегі рН көрсеткішінің кішіреюі, диссоциацияға ұшырамаған қышқылдар шамасын арттыруы тиіс. Осы шамаларды сандық тұрғыда сипаттау үшін, қышқылдардың ионға ыдыраған және ыдырамаған бөлшектерін пайдаланып есептеулер жүргізеді.

Кышқылдың ионға ыдырамағанын [НАn], ал бастапқы концентрациясын С_HAn деп белгілесек, онда диссоциацияға ұшырамаған бөлігін α₀-деп есептеуге болады, яғни:

α₀= [НАn]/С_HAn

Ал, ионға ыдыраған бөлігін түзілген аниондар мөлшерін жалпы концентрацияға бөлу арқылы анықтайды:

α₁= [Аn^-]/С_HAn

Келтірілген екі шаманың қосындысы бірге теңелетіні мәлім, яғни:

α₀₊α₁=1 және [НАn]+[Аn^-]=С_HAn

Олай болса

α₀= [НАn]/ [НАn]+[Аn^-]

α₁= [Аn^-]/ [НАn]+[Аn^-]

Теңдіктің оң жағының алымын да бөлімін де мүшелігіне көбейтіп жіберсек, төмендегідей өрнектер аламыз:

α₀= [Н⁺]/ [Н⁺]+K_HAn

α₁= K_HAn/ [Н⁺]+K_HAn

Бұл теңдіктерден шығатын тұжырым: а) егер, [Н⁺] >> К_НАn болса, α=1, яғни қышқыл диссоциацияланбаған түрінде ұшырасады.

ә) [Н⁺] << К_НАn, яғни  α=1, қышқыл толық ионға ыдыраған.

6) α₀=α₁=0.5. Бұл жағдайда [Н⁺] = К_НАn. ; рН = р К_НАn.

7-дәріс Көп негізді қышқылдардың рН - мәні және қышқыл диссоциацнясына әсері

Әлсіз көп негізді қышқылдар суда сатылап диссоциацияланады. Мысалы, екі негізді қышқыл үшін ионға ыдырау екі сатыда жүреді:

H₂An⇔Н⁺+HAn^-    І- сатысы;

HAn^- ⇔ Н⁺+An^2-    ІІ -сатысы.

Әрекеттесуші массалар заңы бойынша тепе-теңдік константасын жазалық:

K_I=[Н⁺] [НАn^-]/[Н₂Аn];    K_II=[Н⁺] [Аn^2-]/[НАn^-];

Көп жағдайда екі сатысын біріктіріп қарайды, яғни:

K=K_I=K_II=[Н⁺]² [Аn^2-]/[Н₂Аn];

Мұндағы K_I - диссоциацияланудың I - сатысының константасы;

K_II - диссоциацияланудың II- сатысының константасы;

K - диссоциациялану константасы.

Ерітілген қышқыл концентрациясы иондар концентрацияларының қосындысына тең

C_A=[Н₂Аn]+[НАn^-]+[Аn^2-]

Енді, теңдеудегі [Н₂Аn] және [НАn^-] орнына тепе-теңдік константасы арқылы өрнектелген мәндермен алмастыралық. Ол үшін жоғарыдағы теңдіктерден [Н₂Аn] және [НАn^-]-ды анықтаймыз.

K_I*K_II=[Н⁺]² [Аn^2-]/[Н₂Аn]      [Н₂Аn]=[Н⁺]² [Аn^2-]/K_I*K_II

K_II=[Н⁺]² [Аn^2-]/[НАn^-]       [НАn^-]=[Н⁺]² [Аn^2-]/K_II

Теңдіктің оң бөлігін ортақ бөлімге келтіріп, жақша сыртына [Аn^2-] шығарып жазсақ, төмендегідей өрнек аламыз:

Ерітіндідегі қышқылдың ионға ыдырамаған бөлігінің үлесі α₀, [НАn^-] - үлесі - α және [Аn^2-] - үлесі - α₂ мына қатынастан анықталады:

Негіздігі "n" - ге тең қышқыл үшін осындай теңдіктердің ортақ бөлімінің (n +1) - ге тең мүшелігі болады. Мысалы, үш негізді Н₃Аn қышқылы үшін ортақ бөліміндегі мүшелік саны төртке теңеледі, яғни:

.

Ал әрбірінің үлесін есептеуде олардың өздері алымы болып табылады. Мысалы, жоғарыдағы үш негізді қышқыл үшін [Н₃Ап],  [Н₂Аn^-]  [НАn^2-] және [Аn^3-]  үлестері төмендегіше анықталады:

Бір қарағанда күрделі болып көрінетін теңдіктің бөлімі бірдей, ал алымы жоғарыдағы мүшеліктер болып табылады. Айтқанымыз түсінікті болу үшін мысал қарастыралық.

1 - мысал. 0,1 молярлы көмір қышқылы үшін оның судағы ерітіндісіндегі рН -мәнін жуықтап есепте.

Шешімі. Көмір қышқылы үшін

Тепе-теңдік немесе диссоциациялану константа шамалары:

 

Демек, қышқылдың екінші сатысындағы диссоциациялану біріншіге қарағанда 5000 еседей аз. Олай болса, сутектік көрсеткіш мәнін қышқылдың диссоциациялануының бірінші сатысы бойынша жүргізе беруге болады, яғни:

---

Әлеуметтік желілерде бөлісіңіз: