Диссотсиланиш даражаси ва диссотсиланиш доимийси

С. Аррениус назариясига биноан электролитик диссотсиланиш жараёни қайтар реакциядир. Эритувчида эритилган ёки суюқланмадаги электролит молекулаларининг ҳаммаси ҳам ионларга ажралиб кетмайди. Электролитларнинг диссотсиланишини миқдорий ифодалаш учун диссотсиланиш даражаси тушунчаси (α-альфа) киритилган. Диссотсиланиш даражаси умуман эритилган электролит молекулаларидан қанча қисми ионларга ажралганини кўрсатади ва ионланган молекулалар сонининг (н) умумий эритилган электролит молекулалари сони (Н) га нисбатига тенгдир:

α = n/N

нинг қиймати ўлчов бирлигисиз (0-1) ва фоизларда (0-100%) ифодаланади.
Диссотсиланиш даражасининг қийматига кўра электролитларни кучли, оʻрта кучли ва кучсиз электролитларга ажратилади. Агар электролитнинг диссотсиланиш даражаси α<30% (0,3) боʻлса-кучсиз электролит, 30 < α < 60% (0,3 < α < 0,6) боʻлса, оʻрта кучли электролит, α > 60 (0,6) бўлса кучли электролит дейилади.
Диссотсиланиш даражасининг қиймати электролитнинг, ҳамда эритувчининг табиатига, температурага ва эритма концентрациясига боғлиқ бўлади.

Электролитларнинг 0,1 н эритмаларидаги диссотсиланиш даражалари:

Кучсиз электролитларнинг диссотсиланишини янада аниқроқ тавсифлаш учун диссотсиланиш доимийси тушунчаси киритилган. Ҳар қандай кучсиз электролит учун диссотсиланиш қайтар реакция Kat_nAn_m ⇆nKat^m++ mAn^n- бўлгани учун мувозанат доимийси ифодаси (K_muv) келиб чиқади:

Бунда: [Kat⁺]-катионнинг мувозанат концентрацияси (мол/л); [An^—]-анионларнинг мувозанат концентрацияси (мол/л); [Kat_nAn_m] — электролитнинг мувозанат концентрацияси (мол/л).

Бу ифодани кучсиз электролит (CH₃COOH — сирка кислота) учун ёзсак:

CH₃COOH ⇄ H⁺+ CH₃COO^—

Диссотсиланиш доимийсининг маъноси айни температурада мувозанатда турган ионлар концентрациялари кўпайтмасининг мувозанатдаги электролит концентрациясига нисбати ўзгармас сондир.

K_dis қиймати эритувчининг, электролитнинг табиатига ва температурага боғлиқ бўлиб, эритма концентрациясига боғлиқ эмас. K_dis қиймати қанчалик катта бўлса, электролит шунчалик кучли ҳисобланади. Агар HCOOH ва CH₃COOH ларни оʻзаро солиштирсак: K_HCOOH = 1,8•10^-4 va K_CH3COOH = 1,78•10^-5. Бу чумоли кислотаси сирка кислотага нисбатан 10 марта кучли эканлигини кўрсатади.
Маълумки, кўпчилик кислота ва асослар босқичли диссотсиланади. Фосфат кислота (H₃PO₄) нинг уч босқичли диссотсиланиши учун 3 хил К_дис қиймати мавжуд, яъни ҳар бир босқич ўзига хос диссотсиланиш доимийси билан тавсифланади:

I босқич: H₃PO₄ ⇄ H⁺ + H₂PO₄^—

II босқич: H₂PO₄^— ⇄ H⁺ + HPO₄^2-

III босқич: HPO₄^— ⇄ H⁺ + PO₄^3-

Бундай электролитларнинг умумий диссотсиланиш доимийси:

Кўп негизли электролитлар учун диссотсиланиш босқичи тартиби ортиб бориши билан Кдис. қиймати камайиб боради, яъни ионнинг диссотсиланувчанлиги камайиб боради: K₁> K₂ > K… > Κ.
Кучсиз электролитларнинг диссотсиланиш даражаси (α), диссотсиланиш доимиysi (K_dis) ва эритманинг концентрациялари (C) оʻртасида ўзаро боғланиш мавжуд. Бу боғланишни сирка кислотаси эритмаси мисолида кўриб чиқайлик:

CH₃COOH = H⁺+ CH₃COO^— га коʻра кислота тоʻлиқ диссотсиланмайди. Эритмадаги мувозанатда турган ионларнинг ва диссотсиланмай қолган кислотанинг концентрацияси қуйидагича бўлсин:

[H⁺]=C•α; [CH₃COO^—]=C•α; [CH₃COOH] = (1 — α) • C

Бу қийматларни K_dis формуласига қўйсак:

Агар кучсиз электролитлар учун α< 1 эканлигини эътиборга олсак, тенгламанинг махражидаги 1-α =1 боʻлади. Шунга коʻра, K_dis = a² C келиб чиқади. Бундан α=√K/C боʻлиб, уни Оствалднинг суюлтириш қонунининг математик ифодаси дейилади. Бошқа чароқ айтганда, кучсиз электролитнинг диссотсиланиш даражаси шу электролит диссотсиланиш доимийсининг квадрат илдизига тўғри пропорсионал бўлиб, электролитнинг моляр концентрацияси квадрат илдизига тескари пропорсионалдир. Бу формуланинг амалий аҳамияти шундан иборатки, кучсиз электролитнинг диссотсиланиш даражасини ошириш учун эритмани суюлтириш, яъни эритувчи миқдорини ошириш билан эритма концентрациясини камайтириш керак.

Шу қоиданинг исботи сифатида қуйидаги маълумотлами келтиришмумкин. Сирка кислотасининг турли концентрациялари учун 25°C даги α нинг қийматлари:

Cm	0,2	0,1	0,05	0,01	0,005	0,001
α, %	0,95	1,4	1,9	4,2	6,0	12,4