Свойства растворов электролитов

С точки зрения теории электролитической диссоциации:
Элекролиты – это вещества, растворы и/или
расплавы которых проводят электрический ток
( кислоты, основания, соли).
Электролиты в растворах и расплавах подвергаются процессу электролитической диссоциации- распаду молекул на ионы.

Количественной характеристикой способности электролита распадаться на ионы является величина
степени диссоциации электролита (α),
которая показывает отношение числа молекул, распавшихся на ионы, к общему числу растворенных молекул электролита
α = Nион | N раств

По величине α электролиты классифицируют на :
Сильные электролиты: α ˃ 0,3 (больше 30 %)
2. Средней силы электролиты 0,3 ˃ α ˃ 0,03
(от 3 до 30 %)
3. Слабые электролиты α ˂ 0,03 (меньше 3%)

Константа диссоциации электролита определяется законом действующих масс: К А ↔ К+ + А-
Кдис =
Чем больше величина Кдис , тем сильнее диссоциирует электролит.

Для оценки концентрационных эффектов в растворах сильных электролитов вводится величина
активности электролита - а(Х)
Под активностью электролита Х понимают эффективную концентрацию электролита, в соответствии с которой он участвует в различных процессах.

Активность связана с истинной концентрацией растворенного вещества соотношением:
а (х) = f(х)· С (х)
С(х)- концентрация электролита, моль/л
а(х)- активность электролита, моль/л
f(х)- коэффициент активности; выражает отклонение свойств раствора с концентрацией С(х) от свойств идеального бесконечно разбавленного раствора данного электролита. Принимает значения от 0 до 1.

Ионной силой раствора (I ) называют величину, равную полусумме произведения моляльной концентрации находящихся в растворе ионов на квадрат заряда каждого иона.
- моляльная концентрация ионов данного вида;
показывает содержание количества (моль) ионов в килограмме растворителя; моль/кг
– ионная сила раствора; характеризует суммарную активность ионов в растворе с учетом сил межионного взаимодействия; моль/кг
– заряд иона

Для биологических систем in vivo:
Iфиз = 0,15 моль/кг
Растворы, применяемые в медицинской практике и имеющие ионную силу равную 0,15 моль/кг называются физиологическими растворами.

Ионное произведение воды.
Водородный показатель среды растворов.

Н2 О↔Н + + ОН-
Н2 О + Н + ↔ Н3 О +
----------------------------------------
2Н2 О ↔ Н3 О + + ОН-
К дис = С(Н +) ·С(ОН-)/С (Н2 О)= 1,8 ·10-16 моль/л
С (Н2 О)=1000 /18= 55,6 моль/л
С (Н +) ·С(ОН-) = К дис ·С (Н2 О)= 1,8 ·10-16 ·55,6 = 10-14 = Кв
Кв – константа автоионизации воды

Уравнение ионного произведения воды имеет вид:
Кв = С(Н +) ·С(ОН-)= 10-14 при 298 К
в чистой воде и растворе любого электролита при данной температуре произведение концентрации (активности) ионов водорода и гидроксид-ионов
есть величина постоянная, называемая константой автоионизации воды.

В чистой дистилированной воде:
С(Н +) = С(ОН-) = 10-14 = 10-7 моль/л
По величине С(Н +) определяют реакцию среды раствора:
Нейтральная среда: С(Н +) =10-7 моль/л
Кислая среда: С(Н +) ˃ 10-7 моль/л (10-6 и т.д.)
3. Щелочная среда: С(Н +) ˂ 10-7 моль/л(10-8 и т.д.)

Водородный показатель среды раствора ( рН ) –
численно равен отрицательному десятичному логарифму концентрации (активности) ионов водорода в растворе.
рН = - lg С(Н+)
Гидроксильный показатель среды раствора (рОН)-
численно равен отрицательному десятичному логарифму концентрации (активности) гидроксид-ионов в в растворе.
рОН = - lg С(ОН-)

Величина рН раствора указывает на реакцию среды раствора:
Нейтральная среда: рН = 7
2. Кислая среда: рН ˂ 7
3. Щелочная среда: рН ˃ 7

Если взять отрицательный десятичный логарифм выражения ионного произведения воды, то уравнение принимает вид:
- lg [С(Н +) ·С(ОН-) ] = - lg 10-14
[- lg С(Н +) ] + [- lg С(ОН-) ] = 14
получаем:
рН + рОН = 14