Elektrochemie.

Prezentace na téma: "Elektrochemie."— Transkript prezentace:

1 Elektrochemie

2 Elektrolytická disociace
 chemický děj, při němž polární molekuly rozpouštědla buď štěpí chemické vazby molekul či krystalů rozpouštěné látky nebo naopak jsou štěpeny molekulami elektrolytu, přičemž vzniká roztok obsahující volně pohyblivé ionty Př.

3 Elektrolyty elektrolyty – kapalné látky vedoucí elektrický proud (vodné roztoky, kyseliny, zásady) vodivost elektrolytu způsobují kladné a záporné ionty ionty K+, OH-, Cl- nesou jeden elementární náboj, H+ nemůže sám existovat proto tvoří oxoniový ion

4 Rozdělení elektrolytů
Silné elektrolyty – jsou v roztoku o libovolné koncentraci úplně disociované na ionty (soli anorganických kyselin a soli organických kyselin, hydroxidy a silné kyseliny) Slabé elektrolyty – jsou v roztoku přítomny částečně ve formě svých nedisociovaných molekul a solvatovaných iontů

5 Aktivita = „opravená“ koncentrace aktivitní koeficient složky X
Nabývá hodnot od 0 do 1 Pro [X] →0 = 1 a tedy ax = [X]

6 Disociační rovnováha Chemická rovnováha mezi nedisociovaným
elektrolytem a jeho solvatovanými ionty Slabé elektrolyty –rovnováha v homogenní soustavě Silné elektrolyty -rovnováha v heterogenní

7 Disociační rovnováha slabého elektrolytu
Kd …. zdánlivá disociační konstanta KD … termodynamická disociační konstanta

8 Disociační rovnováhy silného elektrolytu

9 Součin rozpustnosti Zdánlivý součin rozpustnosti
Termodynamický součin rozpustnosti

10 Součin rozpustnosti Elektrolyt disociuje Tabelováno pKS = -log KS

11 Protolýza rozpouštědel
Kyseliny = donory protonů Zásady = akceptory protonů Dělení rozpouštědel: Aprotní – prakticky se nezúčastňujíprotolytických reakcí Protogenní – Brönstedovy kyseliny, snadno odštěpují proton Protofilní - Brönstedovy báze, snadno přijímají protony Amfiprotní – stejně snadno odštěpují i přijímají proton

12 Autoprotolýza - autoionizace
2 neutrální molekuly rozpouštědla si vymění proton a vznikne dvojice opačně nabitých iontů

13 Iontový součin vody Voda = amfiprotní rozpouštědlo
Autoprotolytická konstanta vody = iontový součin vody – značí se KV

14 pH, pOH

15 Disociační rovnováhy Dělení kyselin a zásad
Podle sytnosti – podle počtu kyselých vodíků Podle síly – slabé, středně silné, silné Disociace kyselin: Disociace zásad:

16 Disociační konstanta kyselin

17 Silné kyseliny pka < 1
Středně silné kyseliny

18 Slabé kyseliny – nepatrná část je disociována
pKa > 5

19 Disociační konstanta zásad

20 Silné zásady pkb< 1 Středně silné zásady

21 Slabé zásady – nepatrná část je disociována

22 Hydrolýza . Disociační rovnováhy v roztocích elektrolytů
Roztoky solí slabých kyselin a silných zásad jsou zásadité Roztoky solí silných zásad a slabých kyselin jsou kyselé

23 Sůl slabé kyseliny a silné zásady – zásaditý roztok
Na2CO3 Na+ - stabilní CO32- - nestabilní …podléhá hydrolýze Sůl silné kyseliny a slabé zásady – kyselý roztok NH4Cl Cl- - stabilní NH4+ - nestabilní …podléhá hydrolýze Disociační konstanty A- a HB většinou nejsou tabelovány

24 Hydrolýza soli LA: A- … ze slabé kyseliny HA L+ … ze silné zásady LOH
Pro protolytický systém HA/A- platí

25 Hydrolýza soli HBX: X- … ze silné kyseliny HX HB+ … ze slabé zásady HBOH Pro protolytický systém HB+/B platí

26 Pufry = tlumivé roztoky
Třísložkové soustavy voda – kyselina HA– rozpustná sůl L+A- (L+ = indiferentní kation) Voda – zásada B – rozpustná sůl HB+X- (X- = indiferentní anion) Praktický význam mají pouze soustavy, kde HA je slabou nebo středně silnou kyselinou a B slabou nebo středně silnou zásadou

27 Kyselé pufry Složení: voda – slabá nebo středně silná kyselina HA – rozpustná sůl L+A- Disociace:

28 Hendersonova-Hasselbachova rovnice

29 Mechanismus stabilizace kyselého pufru
Přidání silné kyseliny HX

30 Mechanismus stabilizace kyselého pufru
Přidání silné zásady Z

31 Zásadité pufry Složení:
voda – slabá nebo středně silná zásada B – rozpustná sůl HB+X- Disociace:

32 Hendersonova-Hasselbachova rovnice

33 Mechanismus stabilizace zásaditého pufru
Přidání silné kyseliny HX

34 Mechanismus stabilizace zásaditého pufru
Přidání silné zásady Z