لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 14
تعادلات یونی
نگاه کلی
در آب خالص ، یونهای هیدرونیوم (H3O+) و هیدروکسید (OH+) که از تفکیک جزئی مولکول H2O بوجود می‌آیند با مولکولهای آب در تعادل می‌باشند. الکترولیتهای ضعیف هم در محلول آبی بطور جزئی یونیزه می‌شوند و به یونهای سازنده خود در حال تعادل می‌باشند بسیاری از واکنشهای یونی در آب برگشت‌پذیر به سوی یک حالت تعادل نعطوف هستند. برخی جامدات کم محلول هم با یونهای سازنده خود در محلول در حالت تعادل هستند. تعادلات یونی در شیمی اهمیت فراوانی دارند اینگونه تعادلات در سنتز مواد ، در تجزیه‌های کمی و کیفی در فرآیندهای صنعتی و سیستمهای بیولوژیکی مانند خون حائز اهمیت زیادی هستند.
انواع تعادلات یونی
تعادلات یونی همگن
این نوع تعادل یونی در محلولهای همگن یعنی محلولهایی که ماده حل شده کاملا در حلال حل شده است صورت می‌گیرد تعادلهای محلولهای آبی اسید و باز ضعیف از اینگونه تعادلها هستند.
تعادلات یونی ناهمگن
این تعادل در سیستمهای ناهمگن که در آنها جامدات کم محلول بایونهای خود در محلول در حالت تعادل می‌باشند. در اینگونه سیستمها از اصول تعادل برای رسوب دادن این جامدات و تعیین کیفی ، کمی یونهای مربوطه استفاده می‌شود.
انواع تعادلهای یونی همگن
تعادلات مربوط به اسید و بازهای ضعیف
الکترولیتهای قوی در محلول آبی کاملا یونی هستند یعنی طور کامل تفکیک می‌شوند اما الکترولیتهای ضعیف در محلول آبی بطور کامل یونیزه نمی‌شوند و در این قبیل محلولها مولکولهای حل شده در تعادل با یونها وجود دارند. محلولهای آبی اسیدها و بازهای ضعیف جزء الکترولیتهای ضعیف می‌باشند بنابراین در آب بطور جزئی تفکیک می‌شوند. اما با افزایش مقدار آب یعنی رقیق کردن محلول میزان یونیزه شدن یک الکترولیت ضعیف افزایش می‌یابد یعنی طبق اصل لوشاتلیه افزودن آب به سیستم در حال تعادل یک الکترولیت ضعیف این تعادل به سمت راست یعنی تولید یونهای بیشتر سوق می‌دهد. سیستم تعادلی ضعیف را می‌توان نه تنها از ترکیب خالص آن بلکه از ترکیباتی که یونهای سازنده آن الکترولیت را تولید می‌کنند، تهیه کرد.
تفکیک یک اسد ضعیف در آب :
/تفکیک یک اسد ضعیف در آب
/
-=تفکیک یک باز ضعیف در آب:
تعادلات شامل یونهای کمپلکس
یون کمپلکس ترکیب پیچیده‌ای است متشکل از یک کاتیون فلز مرکزی که بوسیله تعدادی لیگلند احاطه شده است. لیگلندها ممکن است آنیون ، مولکول یا مجموعه‌ای از این دو باشند. در محلولهای آبی کمپلکسها احتمالا از طریق جابجا شدن لیگلندهای آب بوسیله سایر لیگلندها تشکیل می‌شوند به عنوان مثل کاتیون Cu2+ در آب بوسیله 6مولکول آب ، احاطه می‌شود با اضافه کردن آمونیاک یک مولکول آمونیاک به جای یک مولکول آب می‌نشیند.
/
اما به خاطر سادگی فرمول معمولا مولکولهای آب نوشته نمی‌شوند
/
تفکیک و همچنین تشکیل یک یون کمپلکس به صورت زیر انجام می‌شود به عنوان مثال: Ag(NH_3)_2^+ را در نظر می‌گیریم : /
/
K = K1 K1 ثابت ناپایداری
تعادلهای اکسایشی- کاهشی
ثابت تعادل برای تعادل اکسایشی – کاهشی به سهولت از روی پتانسیل استاندارد سلول مربوط به واکنش محاسبه می شود که این پتانسیل به نوبه خود میتواند از روی پتانسیلهای الکترودی استاندارد برای نیم واکنشها محاسبه شود. به عنوان یک قاعده ، یک واکنش یونی که شامل اکسایش و کاهش میباشد خیلی سریع به تعادل می‌رسد. اگر چه بیشتر واکنشهای اکسایشی – کاهشی در محلول به سرعت انجام می‌گیرند، ولی برخی از واکنشها هم هستند که در مورد آنها تعادل به کندی صورت می‌گیرد. ثابت تعادل برای یک واکنش اکسایش – کاهش را می‌توان از روی رابطه ْ Log k = 16.90 nξ بدست آورد. که در آن K ثابت تعادل و 16.90 = F/RT و n : عد د اکسیداسیون ، ξ = پتانسیل الکترود R= 8.314 j/k.mol T= دمای کلوین F= فاراده = 96485C میباشد.
هیدرولیز
بعضی از یونها با آب ترکیب شده و محلولهای اسیدی یا قلیایی تولید می‌کنند به عنوان مثال یون استات میتواند از مولکول آبسیک پروتون بپذیرد مولکول استیک اسیدریک الکترولیت ضعیف و یک یون هیدرواکسید تولید کند. واکنش یک یون با آب معمولا واکنش هیدرولیز نامیده می شود و ثابت تعادل برای یک تعادل هیدرولیزاز تقسیم ثابت تعادل آب بر ثابت یونش اسید ضعیف بدست می‌آید: به عنوان مثال :
/
KW/ KHc2H3O2 = هیدرولیز
Kw: ثابت تفکیک آب ، KHc2H3O2 : ثابت تفکیک اسید استیک میباشد.
دانلود مقاله کامل درباره تعادلات یونی