Термодинамика диссоциации слабых электролитов в растворах
Сти более низких температур преобладает влияние первого фактора, при более высоких температурах — влияние второго фактора. Исключение составляет вода, у которой высокий эндотермический эффект диссоциации приводит к существенному усилению диссоциации с увеличением температуры. Диссоциация слабых электролитов в водных растворах почти всегда является слабо эндотермической и редко — очень слабо… Читать ещё >
Термодинамика диссоциации слабых электролитов в растворах (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Диссоциация слабых электролитов в водных растворах почти всегда является слабо эндотермической и редко — очень слабо экзотермической реакцией (табл. 8.1): АН° этих.
Таблица 8.1
Термодинамические характеристики диссоциации слабых электролитов в водных растворах при 298 К (25°С)
Реакция. | Рк | А?дцс> кДж моль. | А^ДНС". кДж МОЛЬ. | ДОднс". Дж моль? К. | 7АодИС". кДж моль. |
н2о ^ Н+ + ОН. | + 13,99. | +79,87. | +55,81. | — 80,7. | +24,06. |
СН3СООН ^ Н+ + + СН3СОО. | +4,75. | — 27,16. | +5,40. | — 73,0. | +21,76. |
н2со3 ^ Н+ + нсо3 | +6,35. | +36,27. | + 10,9. | — 85. | +25,37. |
НСО3 ^ Н+ + СО|. | +10,36. | +59,12. | + 15,9. | — 145. | +43,22. |
П3РО4 ;=t н+ + н2ро2 | +2,16. | — 12,34. | — 5,52. | — 60. | + 17,86. |
Н2Р04 ^ Н+ + НРО? | +7,20. | +41,06. | + 1,25. | — 134. | +39,81. |
ЫРО| Н+ + РО|; | + 11,90. | +67,92. | + 11,9. | — 188. | +56,02. |
IIF 5=t II+ + F" . | +3,18. | + 18,15. | — 7,03. | — 84. | +25,18. |
HS ()4 #нч SOf". | + 1,99. | + 11,35. | — 20,55. | — 107,1. | — 31,90. |
fi2s ++ н+ + т | +7,03. | +40,13. | +26,94. | — 44,3. | + 13,19. |
АЮН2+ «=* А13+ + ОН. | +9,71. | +55,44. | +8,71. | — 156,7. | +46,73. |
FcOH2+ «=* Fc3+ + ОН; | + 11,51. | +65,69. | +29,01. | — 123,1. | — 36,68. |
Сс!ОН+ ^ Cd2+ + ОН. | +3,72. | +21,27. | + 1,01. | — 68. | +20,26. |
HgOH+ ^ Hg2+ + ОН; | + 10,42. | +59,45. | +25,56. | — 113,7. | +33,89. |
Примечание. Символ р обозначаетlg.
реакций имеют небольшие положительные или очень малые отрицательные значения. Исключение составляет диссоциация воды, для которой АН° составляет +55,8 кДж/моль. Этот тепловой эффект наглядно проявляется в ощутимом нагреве растворов при нейтрализации концентрированных растворов кислот концентрированными растворами оснований, т. е. в процессе, обратном диссоциации воды. Если сравнить вклады в АСдис энтальпийного и энтропийного слагаемых, то они оказываются в целом соизмеримыми по абсолютным значениям, причем диссоциация слабых электролитов всегда сопровождается уменьшением энтропии. Это объясняется тем, что в результате диссоциации слабых электролитов образуются гидратированные ионы, гидратныс оболочки которых включают в свой состав молекулы воды, которые до этого процесса были свободными, а уменьшение числа частиц в реакции всегда сопровождается падением энтропии.
Константы диссоциации слабых электролитов с ростом температуры, как правило, сначала слабо увеличиваются, а затем, после достижения максимума, слабо уменьшаются (табл. 8.2). Такая температурная зависимость объясняется влиянием двух противоположно направленных воздействий. С одной стороны, диссоциация слабых электролитов — почти всегда слабо эндотермическая реакция (АН > 0), поэтому в соответствии с принципом Ле Шателье повышение температуры должно вызывать небольшое смещение равновесия в сторону усиления диссоциации. С другой стороны, при увеличении температуры снижается диэлектрическая проницаемость воды, разделяющей ионы в растворе, вследствие чего усиливается обратный процесс — соединение ионов. В обла;
Таблица 8.2
Изменение ионного произведения воды.
Температура, °С. | /Си-10й | *и соон-Ю1 | ^сн3соон- Ю5 |
0,114. | 1,638. | 1,657. | |
0,292. | 1,728. | 1,729. | |
0,681. | 1,765. | 1,753. | |
1,169. | 1,768. | 1,750. | |
2,918. | 1,716. | 1,703. | |
5,471. | 1,650. | 1,633. | |
9,614. | 1,551. | 1,542. | |
55,0. | ; | ; |
сти более низких температур преобладает влияние первого фактора, при более высоких температурах — влияние второго фактора. Исключение составляет вода, у которой высокий эндотермический эффект диссоциации приводит к существенному усилению диссоциации с увеличением температуры.