Диссоциация кислот, оснований и солей

В соответствии с теорией электролитической диссоциации Аррениуса кислоты в водных растворах диссоциируют на ионы Н⁺ и соответствующие анионы; основания - на ионы ОН и катионы; соли - на анионы и катионы.

Диссоциация многоосновных кислот и многокислотных оснований происходит ступенчато, причем константа и степень диссоциации в каждой ступени обычно уменьшаются на 3¸ 7 порядков, так что часто можно учитывать лишь диссоциацию по 1-й ступени:

1. H₃PO₄ ⇆ H₂PO₄^- + H⁺ К₁ = 7, 4× 10^-3;

2. H₂PO₄^- ⇆ НPO₄^2- + H⁺ К₂ = 6, 3× 10^-8;

3. НPO₄^2- ⇆ PO₄^3- + H⁺ К₃ = 4, 4× 10^-13.

Пример 6. Расположите ионы 1) H⁺, 2) HPO₄^2–, 3) PO₄^3–, 4) H₂PO₄^–, образующиеся при диссоциации ортофосфорной кислоты в порядке увеличения их концентрации. Какой из этих ионов имеет наименьшую концентрацию?

Решение. Исходя из констант диссоциации кислоты (они приведены выше), видно, что преобладающее значение имеет диссоциация по 1-ой ступени, а, следовательно, и концентрации ионов будут больше. Таким образом, ответом будет следующее расположение: 3241. Наименьшую концентрацию имеет ион под номером 3.

Растворимые средние соли (Na₂CO₃, NaCl, K₂SO₄ и др.) - обычно сильные электролиты и диссоциируют в воде нацело в одну ступень независимо от состава. Например:

Na₂CO₃ = 2Na⁺ + CO₃^2-.

Кислые и основные соли диссоциируют ступенчато:

1. NaHCO₃ = Na⁺ + HCO₃^-, 2. HCO₃^- ⇆ H⁺ + CO₃^2-.

Основные соли: 1. MgOHCl = MgOH⁺ + Cl^-, 2. MgOH⁺ ⇆ Mg²⁺ + OH^-.

Пример 7. Сколько моль катионов и анионов содержится в 3-х л 0, 5 М раствора сульфата алюминия?

Решение. В растворе соль диссоциирует по уравнению: Al₂(SO₄)₃ = 2Al³⁺ + 3SO₄^2-.

Из уравнения следует, что из каждого моля сульфата алюминия получается 2 моль катионов алюминия и 3 моль анионов 3SO₄^2-. В растворе содержится 1, 5 моль соли (0, 5 М раствор содержит 0, 5 моль в литре раствора, а в 3-х литрах - 1, 5). Таким образом, из 1, 5 моль при диссоциации получится 3 моль катионов и 4, 5 моль анионов.