Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции по орг.химии.doc
Скачиваний:
17
Добавлен:
12.09.2019
Размер:
541.7 Кб
Скачать
  1. От растворителя, 3. От температуры и не зависит от с электролита.

Степень диссоциации различных электролитов варьирует в пределах от 0 до 1.

По величине L различают слабые электролиты,средней силы и сильные электролиты.

  1. Слабые электролиты имеют L < 0.03 ( < 3% ) ( уксусная,борная кислота ) и др. органические кислоты.

  2. Электролиты средней силы имеют 0,03 < L < 0,3 ,т.е. ( 3 - 30 % ), пример (щавелевая,фосфорная кислоты и др.)

  3. Сильные электролиты имеют L > 0,3 ( > 30%) ( соляная,серная,азотная,гидроксид натрия,калия и все хорошо растворимые соли).

В растворах слабых элктролитов концентрация ионов сравнительно невелика,расстояния между ионами больше и поэтому силами межионного взаимодействи можно пренебречь.

В растворах сильных электролитов распад молекул на ионы осуществляется на 100%,что доказано экспериментально. Поэтому расстояния между ионами значительно уменьшаются и возрастает роль межионного взаимодействия.Каждый ион в растворе оказывается окруженным атмосферой из ионов противоположного знака.

Например : КСI ======== K+ + CI - \ схема \.

При наложении внешнего электрического поля ион,находящихся в центре,перемещается к одному полюсу, а ионная атмосфера – к другому.

Действующие между ними силы элктростатического притяжения препятсвуют этому передвижению и тормозят его. Кроме того, каждый ион в растворе окружен еще сольватной ( гидратной ) оболочкой молекул растворителя.Увлекаемая при движении ионов оболочка ещё больше тормозит их. Т.о. чем больше концентрация раствора,тем плотнее ионная атмосфера и тем медленее движется ион.

Силы взаимодействия между ионами возрастают с увеличением заряда ионов. Поэтому снижение подвижности многозарядных ионов окзывается больше,чем у однозарядных ионов. В результате межионного взаимодействия и сольватации создается впечатление,что в растворе находится меньше ионов,чем на самом деле. Например,понижается электропроводность раствора,а определяемая по величине электропроводности степень диссоциации оказывается меньше 100%.Чтобы устранить эти противоречия,американский ученый Г.Льюис (1907 г.) ввел представление об активности – а – ионов.

Активность – это концентрация ионов в растворе с учетом сил межионного взаимодействия.

Активность связана с концентрацией электролита соотношением.

А (х) = f (х) С (х) ,

где а(х) – активность,моль дм -3

С(х) - молярная концентрация электролита в растворе,моль дм-3

f(х) ( эф) – коэффициент активности,характеризующий отклонение свойств концентрированных растворов сильных электролитов от свойств разбавленных растворов слабых электролитов.

F – мера отличия реального раствора от идеального,принимает значения от 0 до 1 и является табличной величиной.

Если 1. F(х) = 1, то а = С (х),т.е. движение ионов не стеснено действием электростатических сил. Это наблюдается в бесконечно разбавленных растворах электролитов С(х) = 0,0001 моль дм –3, т.е. 10 –4 моль дм –3.

Если 2. F(х) < 1, то а < С (х) ,т.е. на движение ионов в растворе оказывает влияние их электростатическое взаимодействие. В этом случае в расчетах и уравнениях вместо концентрации (С) нужно использовать меньшую по числовому значению величины активности (а).

Количественной характеристикой суммарного влияния ионов друг на друга является величина ионной силы раствора,введенная Льюисом в 1907 году.

Ионная сила раствора равна полусумме произведений моляльности каждого из ионов на квадрат их валентности.

1 2

J = ----- вi Z i

2

J - ионная сила раствора,моль кг –1

Вi – молярность раствора,т.е. отношение количества моль растворенного вещества к массе растворителя, в моль кг –1

Z i – валентность иона или заряд иона.

Ионная сила характеризует интенсивность электрического поля ионов в растворе и для биологических жидкостей обуславлена присутствием в них ионов,образующихся при диссоциации. Таких солей, как хлористый натрий,хлористый кальций,хлорид калия,карбонат натрия и др. в плазме крови.

Ионная сила большинства биологических жидкостей в том числе плазмы крови,равна: Jф = 0,15 моль кг –1

Поэтому вводимые в организм растворы электролитов должны иметь строго определенную концентрацию (С) с тем,чтобы их ионная сила J = 0,15 моль кг-1.Такие растворы называют физиологические растворы.

Исходя из этого рассчитываем концентрацию физиологического раствора хлорида натрия,вводимого внутривенно для поддержания ритма сердечной мышцы, для регуляции давления крови при кровотечениях.

NaCI ====== Na + + CI –

Обозначим моляльные концентрации : b( NaCI) = b ( Na+) =b (CI-) =X моль кг-1.Исходя из формулы расчета ионной силы раствора : \формула \ и учитывая физиологическое значение J(ф) = 0,15 моль кг-1, можем записать

1 1

0,15 = --------- ( Х (+1)2 + (-1)2 ); 0,15 = -------- х 2Х ; Х = 0,15 ;

2 2

Таким образом,моляльная концентрация физиологического раствора хлорида натрия составляет в с b (NaCI) = 0,15 моль кг –1.

Выразим моляльную концентрацию этого раствора массовой долей NaCI в изотоническом растворе : M b

W = ---------------- 100%.

M p