Номер 4, страница 32 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 2. Химические реакции в водных растворах. Параграф 8. Слабые и сильные электролиты. Степень диссоциации. Подумай, ответь, выполни... - номер 4, страница 32.

Условие.

4. Дан раствор слабого электролита. Как увеличить степень его диссоциации?

Решение.

Решение 2.

Степень диссоциации ($ \alpha $) слабого электролита — это отношение числа его молекул, распавшихся на ионы, к общему числу молекул. Процесс диссоциации является обратимым, например, для слабой кислоты $HA$:

$ HA \rightleftharpoons H^+ + A^- $

Согласно принципу Ле Шателье, чтобы увеличить степень диссоциации, необходимо сместить равновесие этой реакции вправо, в сторону образования ионов. Существует несколько способов это сделать.

Первый способ – разбавление раствора. Согласно закону разбавления Оствальда, степень диссоциации обратно пропорциональна квадратному корню из концентрации электролита. Упрощенная формула закона для слабого электролита ($ \alpha \ll 1 $) выглядит так: $ \alpha \approx \sqrt{K_c/C} $, где $K_c$ — константа диссоциации, а $C$ — молярная концентрация. Из формулы следует, что при уменьшении концентрации $C$ (т.е. при добавлении растворителя, например, воды) степень диссоциации $ \alpha $ увеличивается. Это происходит потому, что при разбавлении уменьшается концентрация всех частиц в растворе. Система стремится скомпенсировать это изменение, смещая равновесие в сторону большего числа частиц, то есть в сторону продуктов диссоциации (ионов).

Второй способ – нагревание. Диссоциация большинства слабых электролитов является эндотермическим процессом, то есть идет с поглощением теплоты ($ \Delta H > 0 $). В соответствии с принципом Ле Шателье, повышение температуры смещает равновесие в сторону эндотермической реакции. Таким образом, нагревание раствора слабого электролита приведет к увеличению степени его диссоциации.

Третий способ – добавление вещества, связывающего один из ионов. Если в раствор добавить вещество, которое вступает в реакцию с одним из продуктов диссоциации (катионом или анионом), это приведет к уменьшению его концентрации в растворе. Система, стремясь восполнить убыль, сместит равновесие вправо, тем самым увеличивая степень диссоциации исходного электролита. Например, если к раствору слабой уксусной кислоты ($CH_3COOH$) добавить щелочь ($NaOH$), то ионы $OH^-$ будут связывать ионы водорода $H^+$ в молекулы воды ($H^+ + OH^- \to H_2O$). Уменьшение концентрации $H^+$ вызовет смещение равновесия диссоциации кислоты вправо.

Ответ: Увеличить степень диссоциации слабого электролита можно следующими способами: разбавить раствор (добавить растворитель), нагреть раствор или добавить в него другое вещество, которое будет реагировать с одним из ионов, образующихся при диссоциации.