PRAWO ROZCIEŃCZEN Ostwalda
Prawo rozcieńczeń Ostwalda pozwala nam obliczać stałą dysocjacji na podstawie znajomości stopnia dysocjacji i vice versa. Ponieważ wzory obliczeniowe są różne, w zależności od tego na ile jonów dysocjuje konkretny elektrolit, łatwiej (i sensowniej) jest zapamiętać metodę wyprowadzania tych zależności niż pamiętać poszczególne wzory. Najczęściej jest tak, że pamiętamy jeden - najczęściej stosowany - wzór obliczania stałej dysocjacji na podstawie stopnia dysocjacji dla elektrolitów dysocjujących na dwa jony. Jest to przypadek najczęstszy w praktyce chemika, zaś w przypadku natknięcia się na problem dotyczący elektrolitu o innym składzie, przypominamy sobie zasadę i samodzielnie ad hoc wyprowadzamy konkretny wzór.
Przypomnijmy:
stopień dysocjacji to stosunek ilości cząsteczek zdysocjowanych do całkowitej ilości cząsteczek rozpuszczonych w danym roztworze (dla roztworu słabego elektrolitu).
stała dysocjacji to wartość ułamka zawierającego w liczniku iloczyn stężeń jonów, powstałych z dysocjacji słabego elektrolitu, a w mianowniku stężenie części niezdysocjowanej elektrolitu.
Jeżeli stałą dysocjacji elektrolitu dysocjującego na dwa jony wyraża wzór:
to łącząc te dwa wzory, i określając stężenie części niezdysocjowanej (mianownik ułamka) jako różnicę stężenia całkowitego c i części zdysocjowanej cα, możemy napisać:
Zatem dla słabego elektrolitu dysocjującego na dwa jony zależność między stałą dysocjacji K a stopniem dysocjacji αopisuje wzór:
Dla obliczenia stopnia dysocjacji na podstawie znajomości stałej dysocjacji (problem o mniejszym znaczeniu) musimy rozwiązać równanie kwadratowe, którego pierwiastkiem jest wartość α.
Dla przypadku elektrolitu dysocjującego na trzy jony (np. octan ołowiu) stężenie anionu będzie dwa razy większe niż kationu i wzór przybierze postać
co w konsekwencji, po przekształceniach da wynik (pod warunkiem, że oba stopnie dysocjacji są identyczne):
| |
 |
|
Wyznaczmy stałą dysocjacji kwasu octowego, jeżeli stopień dysocjacji w roztworze o stężeniu 0,01 molowym wynosi 4%.
Podstawiając do wzoru c = 0,01, α = 0,04 otrzymujemy:
do strony głównej