Hej Studencie! Gotowy na powtórkę z dysocjacji? Bez obaw, poradzimy sobie z tym razem!
Stopień Dysocjacji: Co to takiego?
Stopień dysocjacji (α) to kluczowa wielkość w chemii. Wyraża, jaka część danego związku chemicznego uległa rozpadowi na jony w roztworze.
Inaczej mówiąc, mówi nam, ile cząsteczek rozpadło się na jony w stosunku do początkowej liczby cząsteczek.
Pamiętaj, że α przyjmuje wartości od 0 do 1 (lub 0% do 100%).
α = 0 oznacza, że związek w ogóle nie dysocjuje. α = 1 oznacza dysocjację całkowitą.
Czynniki Wpływające na Stopień Dysocjacji
No dobrze, ale od czego zależy to magiczne α? Kilka czynników ma na to wpływ.
Rodzaj Substancji
Niektóre substancje, jak mocne kwasy i zasady, dysocjują łatwo. Inne, jak słabe kwasy i zasady, dysocjują w niewielkim stopniu.
Mocne elektrolity, takie jak HCl czy NaOH, charakteryzują się wysokim stopniem dysocjacji.
Słabe elektrolity, na przykład CH3COOH (kwas octowy), dysocjują tylko częściowo.
Siła wiązań w cząsteczce ma znaczenie. Łatwiejsze do zerwania wiązania = większa dysocjacja.
Rozpuszczalnik
Rozpuszczalnik również ma wpływ. Woda, jako rozpuszczalnik polarny, sprzyja dysocjacji związków jonowych.
Stała dielektryczna rozpuszczalnika jest ważna. Im wyższa stała, tym lepiej rozpuszczalnik separuje jony.
W rozpuszczalnikach niepolarnych, takich jak benzen, dysocjacja zachodzi w minimalnym stopniu.
Pamiętaj o interakcjach rozpuszczalnik-substancja. Hydratacja (w przypadku wody) stabilizuje jony.
Stężenie
Stopień dysocjacji zależy od stężenia roztworu. Im bardziej rozcieńczony roztwór, tym wyższy stopień dysocjacji, szczególnie dla słabych elektrolitów.
Dzieje się tak ze względu na prawo rozcieńczeń Ostwalda. W dużym uproszczeniu, w rozcieńczonych roztworach jest "więcej miejsca" dla jonów.
Zwiększanie stężenia przesuwa równowagę dysocjacji w lewo, zmniejszając α.
Dla mocnych elektrolitów wpływ stężenia jest mniej zauważalny, bo i tak dysocjują prawie całkowicie.
Temperatura
Temperatura również wpływa na dysocjację. Zazwyczaj wzrost temperatury zwiększa stopień dysocjacji.
Wyższa temperatura dostarcza więcej energii, co ułatwia zrywanie wiązań i powstawanie jonów.
Jednak efekt ten zależy od konkretnej substancji i reakcji dysocjacji. Nie zawsze wzrost temperatury zwiększy α.
Pamiętaj o wpływie temperatury na stałą równowagi reakcji dysocjacji!
Obliczanie Stopnia Dysocjacji
Jak obliczyć stopień dysocjacji? Potrzebujemy kilku informacji.
Zwykle znamy stężenie początkowe substancji (c0) i stężenie jonów w stanie równowagi.
Wzór na stopień dysocjacji to: α = [jonów] / c0, gdzie [jonów] to stężenie jonów.
Możemy też wykorzystać stałą dysocjacji (Ka dla kwasów, Kb dla zasad) i stężenie.
Dla słabych kwasów i zasad możemy zastosować uproszczenie, że α jest małe i wtedy Ka ≈ α2 * c0.
Pamiętaj o jednostkach! Stężenie musi być wyrażone w mol/dm3.
Przykłady
Wyobraź sobie, że masz roztwór kwasu octowego (CH3COOH) o stężeniu 0.1 mol/dm3.
Po zmierzeniu pH okazuje się, że stężenie jonów H+ wynosi 0.0013 mol/dm3.
Wtedy stopień dysocjacji kwasu octowego wynosi: α = 0.0013 / 0.1 = 0.013, czyli 1.3%.
Widzimy, że kwas octowy jest słabym kwasem, bo dysocjuje w bardzo niewielkim stopniu.
Podsumowanie
Gratulacje! Dotarliśmy do końca. Pamiętajmy najważniejsze:
- Stopień dysocjacji (α): Procent cząsteczek, które uległy dysocjacji.
- Wpływają na niego: rodzaj substancji, rozpuszczalnik, stężenie i temperatura.
- Mocne elektrolity mają wysokie α, słabe – niskie.
- Wraz ze wzrostem stężenia, α zazwyczaj maleje (prawo rozcieńczeń Ostwalda).
Powodzenia na egzaminie! Pamiętaj, żeby dokładnie czytać zadania i analizować dane. Dasz radę!
