Y graddau y mae electrolytau gwan a chryf yn cael eu datgysylltu

Mae'r term "disociation" mewn cemeg a biocemeg yn cyfeirio at y broses o ddatgymalu cyfansoddion cemegol yn ïonau a radical. Dissociation yw ffenomen arall y gymdeithas neu'r ailgyfuniad, ac mae'n gildroadwy. Mae'r disociation yn cael ei fesur gan swm fel y raddfa o anghytuno. Mae ganddi ddynodiad y llythyr α ac mae'n nodweddu yn yr adwaith datgysylltu sy'n mynd rhagddo mewn systemau homogenaidd (homogenaidd) yn ôl yr hafaliad: KA ↔ K + A, cyflwr cydbwysedd. Mae KA yn gronyn o'r sylwedd cychwynnol, mae K ac A yn gronynnau bach, y mae gronynnau mwy o fater wedi eu dadelfennu o ganlyniad i ddadwahanu. O'r herwydd, mae'n dilyn y bydd gronynnau wedi eu gwahanu a'u dadfeilio yn y system. Os ydym yn tybio bod moleciwlau n wedi eu pydru ac nad yw moleciwlau N wedi eu disintegreiddio, yna gellir defnyddio'r symiau hyn i fesur yr anghytundeb, a gyfrifir fel canran: α = n • 100 / N neu mewn ffracsiynau o undod: α = n / N.

Hynny yw, y gwahaniaeth o gymdeithasu yw cymhareb gronynnau anghydnaws (moleciwlau) system homogenaidd (datrysiad) i nifer cychwynnol y gronynnau (moleciwlau) yn y system hon (datrysiad). Os yw'n hysbys bod α = 5%, yna mae'n golygu mai dim ond 5 moleciwlau allan o 100 o moleciwlau sy'n cychwyn sydd ar ffurf ïonau, ac nad yw'r 95 moleciwlau sy'n weddill yn pydru. Ar gyfer pob sylwedd penodol, bydd α yn unigol, gan ei fod yn dibynnu ar natur cemegol y moleciwl, yn ogystal ag ar y tymheredd a faint y mater yn y system homogenaidd (mewn datrysiad), hynny yw, ar ei ganolbwyntio. Mae electrolytau cryf, y mae rhai asidau, seiliau a halwynau yn perthyn iddynt, yn cael eu datrys i mewn i ïonau mewn datrysiad yn llwyr, am y rheswm hwn nid ydynt yn addas ar gyfer astudio'r broses ddiddymu. Felly, mae electrolytau gwan yn cael eu defnyddio ar gyfer yr astudiaeth, y mae moleciwlau yn anghytuno yn yr ateb i ïonau heb fod yn llwyr.

Ar gyfer yr adwaith datgysylltu gwrthdroadwy, mae'r cysondeb disociation (Kd), sy'n nodweddu'r cyflwr ecwilibriwm, yn cael ei bennu gan y fformiwla: Kd = [K] [A] / [KA]. Mae modd ystyried yr esiampl o electrolyt gwan fel y gall y dadansoddiad cyson a gradd yn gysylltiedig â'i gilydd. Yn seiliedig ar gyfraith gwanhau Ostwald, codir yr holl resymegol rhesymegol: Kd = c • α2, lle c yw crynodiad yr ateb (yn yr achos hwn, c = [KA]). Mae'n hysbys bod 1 mole o sylwedd yn cael ei diddymu yng nghyfaint yr ateb V dm3. Yn y cyflwr cychwynnol, gellir mynegi crynodiad moleciwlau y sylwedd cychwynnol: c = [KA] = 1 / V mol / dm3, a'r crynodiadau ïon fydd: [K] = [A] = 0 / V mol / dm3. Pan gyrhaeddir equilibriwm, mae eu gwerthoedd yn newid: [KA] = (1 - α) / V mol / dm3 a [K] = [A] = α / V mol / dm3, yna Kd = (α / V • α / V) / (1 - α) / V = α2 / (1 - α) • V. Ystyrir yr achos o ychydig o electrolytau sy'n gwrthsefyll, y mae graddfa'r disociation (α) ohono'n ymdrin â sero, a gellir mynegi maint yr ateb trwy grynodiad hysbys: V = 1 / [KA] = 1 / s. Yna gellir trawsnewid yr hafaliad: Kd = α2 / (1 - α) • V = α2 / (1 - 0) • (1 / с) = α2 • с, a thrwy dynnu gwraidd sgwâr y ffracsiwn Kd / c, gallwn gyfrifo faint o anghydfod Α. Mae'r gyfraith hon yn ddilys os yw α yn llawer llai nag 1.

Ar gyfer electrolytau cryf, mae'r term "graddfa amlwg o ddiddymu" yn fwy addas. Fe'i canfyddir fel cymhareb y nifer ymddangosiadol o ronynnau anghyfreithlon i'r un go iawn neu o'r fformiwla ar gyfer pennu'r cyfernod isotonig (a elwir yn gyfernod Van't Hoff ac yn dangos gwir ymddygiad y sylwedd mewn datrysiad): α = (i-1) / (n-1). Dyma fi yw'r cyfernod isotonig, ac n yw nifer yr ïonau a ffurfiwyd. Ar gyfer atebion y mae eu moleciwlau yn llwyr yn dadelfennu i ïonau, α ≈ 1, a chyda canolbwyntio cynyddol α yn fwyfwy tueddu i 1. Esbonir hyn i gyd gan theori electrolytau cryf, sy'n dadlau bod rhwystriad o gynigion ac anionau o moleciwlau dadgyfuno electrolyta cryf am sawl rheswm. Yn gyntaf: mae moleciwlau toddyddion polaidd wedi'u hamgylchynu gan ïonau, gelwir y rhyngweithio electrostatig hwn yn datrysiad. Yr ail: yn wahanol i cations a anesau a godir mewn ateb, oherwydd gweithredoedd grymoedd atyniad ar y cyd, ffurflenni cyswllt neu barau ïon. Mae cydweithwyr yn ymddwyn yr un ffordd â moleciwlau nad ydynt wedi'u dadwahaniaethu.