Μάθημα : Χημεία Προσανατολισμού - Κεφάλαιο 5 (Μέρος E')

Σε ένα διάλυμα ασθενούς ηλεκτρολύτη η αντίδραση ιοντισμού γράφεται ως μια αμφίδρομη αντίδραση (η οποία υπενθυμίζεται ότι είναι μετατοπισμένη προς τα αντιδρώντα). Οι περιπτώσεις αυτές μελετώνται σύμφωνα με τη μεθοδολογία των αμφίδρομων αντιδράσεων, όπου αντί για απόδοση έχουμε τον βαθμό ιοντισμού και αντί την K_c έχουμε την K_a ή K_b. Από τη μελέτη βρίσκουμε τη [H₃O⁺] αν ο ηλεκτρολύτης είναι οξύ ή την [ΟΗ^-] αν ο ηλεκτρολύτης είναι βάση. Όπως και στα διαλύματα ισχυρών ηλεκτρολυτών, αν η συγκέντρωση τους είναι μεγαλύτερη από 10^-6 μπορούμε να αγνοήσουμε τον αυτοϊοντισμό του νερού. Ωστόσο στην περίπτωση των ασθενών ηλεκτρολυτών μπορούμε να κάνουμε κι άλλη μια απλοποίηση για να διευκολυνθούμε, όπως φαίνεται στο παρακάτω παράδειγμα:

Παράδειγμα

Να υπολογιστεί το pH διαλύματος HΑ συγκέντρωσης C Μ, στο οποίο ο βαθμός ιοντισμού είναι α.

ΗΑ    +    Η₂Ο    ⇌     Η₃Ο⁺    +    Α^-

Αρχ.   C                                 -                -          

Aντ/Παρ   -αC                             αC              αC               

Ι.Ι.   C(1-α)                          αC              αC     

(α = n_πρ/n_θεωρ => n_πρ = α n_θεωρ => n_πρ/V = α n_θεωρ/V  =>  C_πρ = αC)

K_a = (αC)² / C(1-α)

Αν ο βαθμός ιοντισμού είναι αρκετά μικρός (α<0,1) τότε μπορούμε να θεωρήσουμε ότι ο παράγοντας 1-α ≈ 1, οπότε η παραπάνω εξίσωση γίνεται:

K_a = (αC)² / C =>  K_a = α²C  (Νόμος Αραιώσεως του Ostwald) από την οποία φαίνεται ότι ο βαθμός ιοντισμού μειώνεται όταν αυξάνεται η συγκέντρωση. Τονίζεται ότι για να ισχύει η απλοποίηση αυτή πρέπει να είναι α<0,1 ή K_a/C<0,01.