Номер 668, страница 112 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

668. С помощью какой величины можно количественно охарактеризовать процесс распада электролита на ионы?

Процесс распада электролита на ионы, называемый электролитической диссоциацией, можно количественно охарактеризовать с помощью двух основных взаимосвязанных величин: степени диссоциации и константы диссоциации.

Степень электролитической диссоциации ($\alpha$)

Это основная величина, которая показывает, какая доля молекул растворенного вещества распалась на ионы. Она определяется как отношение числа молекул ($N_{дисс}$), которые диссоциировали, к общему числу растворенных молекул ($N_{общ}$).

$ \alpha = \frac{N_{дисс}}{N_{общ}} $

Степень диссоциации — это безразмерная величина. Её часто выражают в долях единицы (например, 0,2) или в процентах (например, 20%). По значению степени диссоциации электролиты делят на сильные и слабые.

• Если $ \alpha \to 1 $ (или 100%), электролит считается сильным. Это означает, что он практически полностью распадается на ионы в растворе (например, соляная кислота $HCl$, гидроксид натрия $NaOH$, хлорид натрия $NaCl$).
• Если $ \alpha \ll 1 $ (обычно менее 3–5%), электролит считается слабым. Это означает, что лишь незначительная часть его молекул диссоциирует (например, уксусная кислота $CH_3COOH$, угольная кислота $H_2CO_3$, гидроксид аммония $NH_4OH$).

Важно отметить, что степень диссоциации зависит от природы электролита и растворителя, а также от концентрации раствора и температуры. С уменьшением концентрации (разбавлением раствора) степень диссоциации слабых электролитов увеличивается.

Константа диссоциации ($K_д$)

Для слабых электролитов, диссоциация которых является обратимым процессом, используется также константа диссоциации. Она представляет собой константу равновесия для реакции диссоциации и является более фундаментальной характеристикой слабого электролита, так как при данной температуре не зависит от концентрации раствора. Константа диссоциации характеризует способность вещества к распаду на ионы.

Например, для диссоциации слабого электролита, который в общем виде можно записать как $KA \rightleftharpoons K^+ + A^-$, константа диссоциации выражается формулой:

$ K_д = \frac{[K^+][A^-]}{[KA]} $

где $[K^+]$, $[A^-]$ и $[KA]$ — равновесные молярные концентрации ионов и недиссоциированных молекул соответственно. Чем больше значение $K_д$, тем в большей степени вещество распадается на ионы, то есть тем сильнее электролит.

Ответ: Процесс распада электролита на ионы количественно характеризуется в первую очередь степенью электролитической диссоциации ($\alpha$), которая показывает долю распавшихся молекул. Для слабых электролитов также используется константа диссоциации ($K_д$), которая является константой равновесия этого процесса и характеризует способность вещества к диссоциации.