Равновесие в растворах слабых электролитов

Пусть имеется разбавленный раствор слабого электролита, диссоциация которого происходит в соответствии с уравнением:

Если исходная концентрация данного электролита С, а степень диссоциации – α, то при установившемся равновесии концентрация недиссоциированных молекул равна , концентрация катионов равна , анионов - .

В соответствии с законом действия масс константа равновесия реакции равна:

.

Преобразуем:

(4.1)

где .

Уравнение (4.1) – закон разбавления Оствальда.

Для бинарного электролита (т.е. электролита, при диссоциации которого образуется два иона, например KNO₃) уравнение имеет вид:

.

Константа равновесия К_с зависит от температуры и природы растворителя, но не зависит от концентрации электролита.

Зависимость константы диссоциации слабого электролита от температуры выражается уравнением изохоры:

.

Теплота диссоциации ∆U > 0, поэтому с повышением температуры К_с и α всегда увеличиваются.

Закон разбавления Оствальда применим только для разбавленных растворов, свойства которых близки к свойствам идеальных растворов. В концентрированных растворах расстояние между ионами уменьшается, в результате чего увеличиваются силы электростатического взаимодействия и возникают значительные отклонения от свойств идеальных растворов. Поэтому для описания равновесий в таких растворах вместо концентраций компонентов необходимо применять активности:

,

где К_а – термодинамическая константа диссоциации.

Термодинамическая константа диссоциации не зависит от концентрации электролита и при постоянной температуре является константой.