2. დისოციაციის ხარისხი
როგორც ვთქვით დისოციაცია შექცევადი პროცესია. ელექტროლიტების
ხსნარებში იონებთან ერთად გვხვდება ელექტროლიტის მოლეკულები ან იონური
წყვილები.
KA K+ + A -
ხსნარებში დამყარებული წონასწორობის რაოდენობრივად დასახასიათებლად
შემოტანილია დისოციაციის ხარისხის ცნება. დისოციაციის ხარისხი არის იონებად
დაშლილი მოლეკულების რიცხვის (n) შეფარდება გახსნილი მოლეკულების საერთო
რიცხვთან (N). დისოციაციი ხარისხი ბერძნული ასო “ალფა” –თი აღინიშნება:
α - დისოციაციის ხარისხის მნიშვნელობები იცვლება 0 – დან 1- მდე ან 0 – დან
100% - მდე.
თუ α = 0,7 ეს ნიშნავს, რომ ხსნარში არსებული ყოველი ერთი მოლი ელექტროლიტიდან
დისოცირებულია 0,7 მოლი. (უხეშად ისიც შეიძლება ვთქვათ, რომ ელექტროლიტის ყოველი
100 მოლეკულიდან 70 არის დისოცირებული. პრაქტიკულად მოლეკულების ბევრად უფრო
დიდ რაოდენობასთან გვაქვს საქმე. (როგორც გვახსოვს, ერთი მოლი ნივთიერება 6,02 . 1023
სტრუქტურულ ერთეულს შეიცავს.)
დისოციაციის ხარისხის სიდიდე დამოკიდებულია ელექტროლიტის ბუნებაზე,. აგრეთვე
კონცენტრაციაზე – რაც უფრო მცირეა ხსნარის კონცენტრაცია, მით უფრო მაღალა
დისოციაციის ხარისხი. სხვაგვარად, დისოციაციის ხარისხი იზრდება ხსნარის განზავებისას
(გავიხსენოთ ხსნარის გაზავებისას ხსნარს უმატებენ წყალს). ასევე დისოციაციის ხარისხი
იზრდება ხსნარის გათბობისას.
დისოციაციის ხარისხის მიხედვით ელექტროლიტები იყოფა სამ ჯგუფად: ძლიერი,
საშუალო და სუსტი ელექტროლიტები.
0,1 მოლი/ლ კონცენტრაციისას, თუ ხსნარის t = 150, მაშინ ელექტროლიტი, რომლის α >
30% ძლიერია. თუ 30% > α > 3% ელექტროლიტი საშუალო სიძლიერისაა და სუსტია თუ α <
3%.
ძლიერი ელექტროლიტებია: თითქმის ყველა წყალში ხსნადი მარილი, წყალში ხსნადი
ჰიდროქსიდები – ტუტეები. მჟავებიდან ძლიერი ელექტროლიტებია: HClO4, HClO3, H2SO4,
HNO3 HCl, HBr, HI. საერთოდ რაც უფრო უკეთაა დისოცირებული, მით უფრო ძლიერია
მჟავა.
საშუალო სიძლიერისაა: H3PO4, H3AsO4, HF, HCOOH (ჭიანჭველმჟავა).
3. სუსტია: H2S, H2CO3, H3CCOOH (ძმარმჟავა) და თითქმის ყველა ორგანული მჟავა.
სუსტ ელექტროლიტებს მიეკუთვნება წყალიც. ის დისოცირდება შემდეგი გზით:
HOH H+ + OH-
მაგრამ მისი დისოციაციის ხარისხი იმდენად მცირეა (α = 10-7) , რომ შეიძლება ითქვას,
რომ წყალი პრაქტიკულად არადისოცირებადია.
იონური მიმოცვლის რეაქციები:
რეაქციები:
განვიხილოთ რეაქცია:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
ეს რეაქცია წყალხსნარებში მიმდინარეობს.ხსნარებში მორეაგირე ნივთიერებები (HCl და
NaOH) დისოცირებულნი არიან. ამიტომ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ქიმიური რეაქცია იონებს
შორის მიმდინარეობს. მიღებული ნივთიერებებიდან ერთი დისოცირებულია (NaCl), ხოლო
მეორე (H2O) ძალიან სუსტი ელექტროლიტია და ამიტომ დისოცირებული არ არის:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
ეს ქიმიური რეაქციის მოლეკულური ტოლობაა. ამ რეაქციაში თუ ყველა ძლიერ
ელექტროლიტს ჩავწერთ დისოცირებული სახით მივიღებთ:
H+ + Cl- + Na+ + OH- → Na+ + Cl- + HOH
ეს ქიმიური რეაქციის სრული იონური ტოლობაა. (H2O და HOH ერთი და იგივეა)
შევკვეცოთ ორივე მხარეში ერთი და იგივე იონები:
H+ + Cl- + Na+ + OH- Na+ + Cl- + HOH
მივიღებთ იონური რეაქციის შემოკლებულ ტოლობას:
4. H+ + OH- HOH
ცხადია, რომ პრაქტიკულად რეაქციაში მხოლოდ ეს ორი იონი შედის.
იგივე საბოლოო შემოკლებულ იონურ ტოლობას მივიღებთ სხვა მჟავისა და სხვა ტუტის
ურთიერთქმედებისას:
2HNO 3 + Ba(OH)2 Ba(NO3)2 + 2H2O
2H+ + 2NO 3- + Ba2+ + 2OH- Ba2+ + 2NO3- + 2HOH
2H+ + 2OH- 2HOH
შევკვეცოთ კოეფიციენტები
H+ + OH- HOH
იონური მიმოცვლის რეაქციები მიმდინარეობენ მხოლოდ მაშინ, როდესაც
რეაქციის შედეგად მიიღება არადისოცირებული ნივთიერება, უხსნადი ან აირადი
ნივთიერება.
მაგ:
CuCl2 + 2KOH 2KCl + Cu(OH)2
( ხ ხ ხ უ
იონურად:
Cu2+ + 2Cl- + 2K+ + 2OH- 2K+ + 2Cl- + Cu(OH)2
როგორც გვახსოვს, ელექტროლიტური დისოციაცია წყალში გახსნისას მიმდინარეობს.
რადგან Cu(OH)2 წყალში უხსნადია, ის დისოცირებული არ იქნება. შევკვეცოთ ერთნაირი
წევრები მარჯვენა და მარცხენა მხარეში:
Cu2+ + 2Cl- + 2K+ + 2OH- 2K+ + 2Cl- + Cu(OH)2
Cu2+ + 2OH- Cu(OH)2
(შემოკლებული
იონური
ტოლობა)
როგორც ვხედავთ, შემოკლებული იონური ტოლობა გვიჩვენებს პრაქტიკულად რომელი
იონები რეაგირებენ ერთმანეთთან.
განვიხილოთ მომდევნო მაგალითი:
Na2CO3 + 2HNO3 2NaNO3 + H2O + CO2
5. იონურად:
2Na+ + CO32- + 2H+ + 2NO3- 2Na+ + 2NO3- + H2O + CO2
შემოკლებულად:
CO32- + 2H+ H2O + CO2
როგორც გვახსოვს, მიმოცვლის რეაქციები არ მიმდინარეობს მაშინ, როცა ორ
ხსნად ნივთიერებას (ტუტე და ხსნადი მარილი ან ორი ხსნადი მარილი) შორის
მიმოცვლისას ორი ახალი ხსნადი ნივთიერება მიიღება.
მაგ:
KCl + NaNO3 KNO3 + NaCl
იონურად:
K+ + Cl- + Na+ + NO3- K+ + NO3- + Na+ + Cl-
აშკარაა, რომ ასეთი მიმოცვლისას ახალი არაფერი მიიღება.
K+ + Cl- + Na+ + NO3- K+ + NO3- + Na+ + Cl-
ცხადია, ამ შემთხვევაში შემოკლებული იონური ტოლობა არ შეიძლება დაიწეროს.
ე.ი. იონებს შორის ურთიერთქმედება არ მიმდინარეობს.
განვიხილოთ კიდევ რამოდენიმე მაგალითი:
Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 ოქსიდია. ეს ოქსიდი წყალში არ იხსნება და ამიტომაც ის
არადისოცირებულია. ამიტომ იონურ რაქციას შემდეგი სახე ექნება:
Al2O3 + 6H+ + 6Cl- 2Al3+ + 6Cl- + 3H2O
შემოკლებული ტოლობა:
Al2O3 + 6H+ 2Al3+ + 3H2O
კიდევ ერთი მაგალითი:
2Fe(OH)3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 6H2O
Fe(OH)3 წყალში უხსნადია, ე.ი. არადისოცირებულია.
2Fe(OH)3 + 6H+ + 3SO42- 2Fe3+ + 3SO42- + 6H2O
შემოკლებულად:
2Fe(OH)3 + 6H+ 2Fe3+ + 6H2O
ყველა კოეფიციენტი ლუწია, ამიტომ შევკვეცოთ ორზე:
1 3 1 3
2Fe(OH)3 + 6H+ 2Fe3+ + 6H2O
Fe(OH)3 + 3H+ Fe3+ + 3H2O
Fe + 2HBr FeBr2 + H 2
იონურად:
Fe + 2H+ + 2Br- Fe2+ + 2Br- + H2
შემოკლებულად:
Fe + 2H+ Fe2+ + H2
6. Cu + Hg(NO3)2 Cu(NO3)2 + Hg
იონურად:
Cu + Hg2+ + 2NO3- Cu2+ + 2NO3- + Hg
შემოკლებულად:
Cu + Hg2+ Cu2+ + Hg
2KOH + CO2 K2CO3 + H2O
იონურად:
2K+ + 2OH- + CO2 2K+ + CO32- + H2O
შემოკლებულად:
2OH- + CO2 CO32- + H2O
შესაძლებელია შემოკლებული იონური ტოლობის შესაბამისი რეაქციის
მოლეკულური ტოლობის შედგენა.
მაგ: Ba2+ + SO42- → BaSO4
ამ შემოკლებულ განტოლობას შეესაბამება ნებისმიერი წყალში ხსნადი ბარიუმის
მარილისა და SO42--ის შემცველი ნაერთის ურთიერთქმედება. ხსნადობის ცხრილში
მოვძებნოთ ასეთი და დავწეროთ მათი ურთიერთქმედება.
მაგ: შეიძლება ავიღოთ Ba(OH)2, BaCl2, BaBr2, Ba(NO3)2 და ა.შ.
და მათ შეიძლება დავუმატოთ: H2SO4, Na2SO4, K2SO4, FeSO4, Fe2(SO4)3, CuSO4 და
ა.შ.
3Ba(NO3)2 + Fe2(SO4)3 → 3BaSO4 + 2Fe(NO3)3
იონურად:
3Ba2+ + 6NO - + 2Fe3+ + 3SO 2- 3BaSO4 + 2Fe3+ + 6NO3-
3 4
შემოკლებულად:
3Ba2+ + 3SO42- 3BaSO4
შეკვეცილი:
Ba2+ + SO42- BaSO4
ასევეა:
BaCl2 + CuSO4 BaSO4 + CuCl2
Ba2+ + 2Cl- + Cu2+ + SO42- BaSO4 + Cu2+ + 2Cl-
Ba2+ + SO42- BaSO4
საშინაო დავალება:
დავალება:
1. რას გვიჩვენებს დისოციაციის ხარისხი?
