Prawo rozcieńczeń Ostwalda

Prawo rozcieńczeń Ostwalda – przybliżona zależność stałej dysocjacji słabego elektrolitu od jego stopnia dysocjacji i stężenia [1].

(1)
  • Dla elektrolitu trójjonowego[1]:
(2)

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

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

  • 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 Wilhelma Ostwalda w 1888 r. na podstawie teorii dysocjacji elektrolitycznej.

Bardzo słabe elektrolity

Jeżeli (wartości graniczne stopnia dysocjacji, od których można wprowadzić uproszczenie, podaje się różnie, np. 0,005[5], 0,025[6] lub 0,05[a][8][9][10]) wówczas wyrażenie i równanie (1) można rozwiązać w sposób przybliżony[2][3][4]:

skąd otrzymuje się stopień dysocjacji

oraz stężenie formy zdysocjowanej

Dla równania (2) dla można zastosować analogiczne uproszczenie, uzyskując:

Zobacz też

Uwagi

  1. ↑ Dla α < 0,05 zastosowanie wzoru przybliżonego wprowadza błąd poniżej 3%[7].

Przypisy

  1. ↑ a b c Ostwalda prawo rozcieńczeń. W: Encyklopedia techniki. Chemia. Warszawa: WNT, 1965, s. 505.
  2. ↑ a b Adam Bielański: Podstawy chemii nieorganicznej. Wyd. 5. Warszawa: PWN, 2002, s. 344–345. ISBN 83-01-13654-5.
  3. ↑ a b John Daintith (red.), A Dictionary of Chemistry, wyd. 6, Oxford University Press, 2008, s. 391–392, ISBN 978-0-19-920463-2 (ang.).
  4. ↑ a b G. Job, R Rŭffler, Physical Chemistry from a Different Angle. Introducing Chemical Equilibrium, Kinetics and Electrochemistry by Numerous Experiments, Springer, 2016, s. 511, DOI: 10.1007/978-3-319-15666-8, ISBN 978-3-319-15666-8 (ang.).
  5. ↑ Równowagi w roztworach wodnych, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie [dostęp 2021-05-24].
  6. ↑ Piotr Cysewski, Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej. Część 4. Równowagi w wodnych roztworach elektrolitów, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Collegium Medicum w Bydgoszczy [dostęp 2021-05-24].
  7. ↑ Aleksandra Wiśniewska, Równowagi w wodnych roztworach elektrolitów, [w:] Chemia ogólna i nieorganiczna. Ćwiczenia rachunkowe, wyd. I, Gdańsk: Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, 2019, ISBN 978-83-7348-795-6, OCLC 1150742965 [dostęp 2021-05-24].
  8. ↑ Ewelina Nowak, Reakcje dysocjacji elektrolitycznej, [w:] Materiały dydaktyczne na zajęcia wyrównawcze z chemii dla studentów pierwszego roku kierunku zamawianego Inżynieria Środowiska w ramach projektu „Era inżyniera – pewna lokata na przyszłość”, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.
  9. ↑ Zależność między stopniem dysocjacji i wartością wyrażenia Co/K, Matura z Palladium [dostęp 2021-05-24].
  10. ↑ Tomasz Brylewski, Równowagi jonowe w wodnych roztworach elektrolitów, część II, AGH [dostęp 2021-05-24].