Prawo rozcieńczeń Ostwalda

Prawo rozcieńczeń Ostwalda – przybliżona zależność stałej dysocjacji $K$ słabego elektrolitu od jego stopnia dysocjacji $\alpha$ i stężenia $C$.

• Dla elektrolitu binarnego (dwujonowego) opisuje je wzór:

$K={\frac {\alpha ^{2}C}{1-\alpha }}.$

(1)

• Dla elektrolitu trójjonowego:

$K={\frac {4\alpha ^{3}C^{2}}{1-\alpha }}.$

(2)

Prawo rozcieńczeń Ostwalda stosuje się m.in. do obliczeń dysocjacji słabych kwasów i zasad, a także do hydrolizy ich soli.

Równanie to spełnione jest jedynie w rozcieńczonych roztworach słabych elektrolitów, gdyż:

• pomija wpływ siły jonowej roztworu na współczynniki aktywności – powinno się używać aktywności zamiast stężeń,
• pomija jony będące wynikiem autodysocjacji rozpuszczalnika (wody) – niedopuszczalne dla bardzo małych stężeń elektrolitu porównywalnych ze stężeniem jonów w czystym rozpuszczalniku.

Zależność ta została wyprowadzona przez Wilhelma Ostwalda w 1888 r. na podstawie teorii dysocjacji elektrolitycznej.

Bardzo słabe elektrolity

Jeżeli $\alpha \ll 1,$ (wartości graniczne stopnia dysocjacji, od których można wprowadzić uproszczenie, podaje się różnie, np. 0,005, 0,025 lub 0,05) wówczas wyrażenie $1-\alpha \approx 1$ i równanie (1) można rozwiązać w sposób przybliżony:

${\frac {K}{C}}\approx \alpha ^{2},$

skąd otrzymuje się stopień dysocjacji $\alpha {:}$

$\alpha \approx {\sqrt {\frac {K}{C}}}$

oraz stężenie formy zdysocjowanej $\alpha C{:}$

$C_{\mathrm {zdys.} }=\alpha C\approx {\sqrt {KC}}.$

Dla równania (2) dla $\alpha \ll 1$ można zastosować analogiczne uproszczenie, uzyskując:

$\alpha \approx {\sqrt[{3}]{\frac {K}{4C^{2}}}}.$

Zobacz też

• reguła przekory