Znaczenie elektrolitów w chemii

Moc elektrolitów i stopień dysocjacji

Stopień dysocjacji (α) to wielkość, która określa jaka część cząsteczek elektrolitu rozpadła się na jony. Wyrażamy go wzorem: α = Czdys/Co · 100% lub α = nzdys/no · 100%, gdzie Czdys to stężenie molowe jonów, a Co to stężenie molowe początkowe elektrolitu.

Na stopień dysocjacji wpływa kilka istotnych czynników. Po pierwsze, mocne elektrolity $α=100$ występują przy niskim stężeniu początkowym. Ważny jest też rodzaj rozpuszczalnika - woda jest najlepszym rozpuszczalnikiem dla elektrolitów. Rodzaj substancji ma również znaczenie - kwas solny dysocjuje w 100%, podczas gdy kwas węglowy tylko w 0,05%.

Warto zapamiętać! Nie dodajemy i nie odejmujemy stężeń w przypadku elektrolitów. Stopień dysocjacji elektrolitu mówi o jego mocy i nie zależy od temperatury, natomiast stała dysocjacji nie zależy od stężenia początkowego, ale zmienia się wraz z temperaturą.

Klasyfikacja elektrolitów i stałe dysocjacji

Elektrolity klasyfikujemy według stopnia dysocjacji: mocne elektrolity $α = 100$, elektrolity średniej mocy (α > 5%, np. LiOH, Mg(OH)₂, H₃PO₄) oraz słabe elektrolity (α < 5%, np. NH₄OH). Ta klasyfikacja pozwala przewidzieć zachowanie substancji w roztworze.

Dla słabych elektrolitów wprowadzamy pojęcie stałej dysocjacji (Kd). W przypadku kwasów oznaczamy ją jako Ka, a dla zasad - Kb. Na przykład, dla kwasu azotawego(III): HNO₂ ⇄ H⁺ + NO₂⁻, stała dysocjacji wynosi: K = [H⁺][NO₂⁻]/[HNO₂] = 1,8·10⁻⁵. Niska wartość stałej wskazuje, że to słaby elektrolit.

Niektóre substancje, jak kwas siarkowy, dysocjują etapowo. Najpierw: H₂SO₄ → H⁺ + HSO₄⁻, a następnie: HSO₄⁻ ⇄ H⁺ + SO₄²⁻. Dla każdego etapu można określić osobną stałą dysocjacji.

Ciekawostka! Jony w roztworze umożliwiają przepływ prądu elektrycznego. Im więcej jonów (wyższy stopień dysocjacji), tym lepsze przewodnictwo elektryczne roztworu.