Prawo rozcieńczeń Ostwalda - Polski Serwis Naukowy

Prawo rozcieńczeń Ostwalda to przybliżona zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolitu od jego stężenia: $K = \frac{\alpha^{2} C}{1 - \alpha}$

gdzie:

α – stopień dysocjacji,

C – stężenie elektrolitu,

K – stała dysocjacji.

Prawo rozcieńczeń Ostwalda stosuje się do dysocjacji słabych kwasów i zasad a także do hydrolizy ich soli.

Równanie to spełnione jest jedynie w rozcieńczonych roztworach słabych elektrolitów, gdyż:

Reguła przekory (reguła Le Chateliera-Brauna, reguła przekory Le Chateliera i Brauna) - jedna z podstawowych reguł dotyczących równowag dynamicznych, mówiąca, że układ, na który działa jakiś bodziec, odpowiada w taki sposób aby przeciwdziałać bodźcowi. Reguła przekory dotyczy układów w stanie równowagi, na które działa czynnik zewnętrzny. W postaci ilościowej reguła ta jest wyrażona przez prawo działania mas Guldberga i Waagego.

Zasady – jedna z podstawowych obok kwasów i soli grup związków chemicznych. Wodne roztwory silnych zasad nieorganicznych są nazywane ługami (np. ług sodowy). Istnieją trzy różne definicje tej grupy związków:

pomija wpływ siły jonowej roztworu na współczynniki aktywności – powinno się używać aktywności zamiast stężeń

pomija jony będące wynikiem autodysocjacji rozpuszczalnika (wody) – niedopuszczalne dla bardzo małych stężeń elektrolitu porównywalnych ze stężeniem jonów w czystym rozpuszczalniku

Zależność ta została wyprowadzona przez W. Ostwalda w 1888 r. na podstawie teorii dysocjacji elektrolitycznej.

Stała dysocjacji (obecnie często zwana po prostu stałą jonizacji) to stała równowagi reakcji dysocjacji czyli rozpadu związków chemicznych na poszczególne jony, pod wpływem rozpuszczalnika, lub pod wpływem np. działania silnego pola elektrycznego.

Współczynnik aktywności to bezwymiarowy współczynnik pozwalający przeliczyć wielkości fizyczne o charakterze stężenia obliczane na podstawie ilości substancji i wielkości układu lub ciśnienie mierzone w sposób mechaniczny na wielkości o charakterze termodynamicznym nazywane aktywnością. Dla układów idealnych (gaz doskonały, roztwór doskonały) w których nie występują (lub mogą być pominięte) oddziaływania pomiędzy parami cząsteczek, a także w przypadku układów bardzo rozcieńczonych (niskie stężenie lub ciśnienie) współczynniki aktywności są równe jedności.

Zapoznaj się również z: reguła przekory

Obliczanie stopnia dysocjacji

Należy przekształcić równanie: $\frac{K}{C} = \frac{\alpha^{2}}{1 - \alpha}$

Jeżeli wyrażenie (K/C) ma małą wartość poniżej 1/400, wówczas równanie rozwiązuje się w sposób przybliżony (jeżeli nie, to należy rozwiązać równanie kwadratowe): $\frac{K}{C} \approx \alpha^{2}$

skąd otrzymujemy stopień dysocjacji α oraz stężenie formy zdysocjowanej αC:

Hydroliza soli - reakcja chemiczna zachodząca zaraz po dysocjacji elektrolitycznej soli w trakcie rozpuszczania ich w wodzie. Reakcja ta powoduje, że roztwory wielu soli nie mają obojętnego pH lecz są bardziej lub mniej kwaśne lub zasadowe.

Wilhelm Friedrich Ostwald (łot. Vilhelms Ostvalds; ur. 2 września 1853 w Rydze, Łotwa; zm. 4 kwietnia 1932 w Grossbothen koło Lipska) - profesor chemii politechniki w Rydze (1882-1887) i chemii fizycznej uniwersytetu w Lipsku (1887-1906); ojciec Wolfganga Ostwalda.

$\alpha \approx \sqrt{\frac{K}{C}}$ oraz : $\alpha c \approx \sqrt{KC}$

K>1 to jest mocny elektrolit K<1 to jest słaby elektrolit

Przy obliczeniach trzeba zamieniać procenty na liczby! Uproszczenie prawa rozcieńczeń:

Gdy $\alpha$ < 5% lub gdy C/K > 400 to

$K= \alpha^{2} * C$