Управление электролитической диссоциацией

Воздействовать на этот процесс важно по многим причинам. Регулируя концентрацию ионов в растворе, можно направленно влиять на кислотность раствора, его электропроводность, окраску (в случаях, когда ионы окрашены), можно управлять скоростью протекающих в растворе химических реакций.

Выразительной иллюстрацией влияния растворителя на силу электролита может служить рис. 1, г, на котором изображена зависимость константы диссоциации от ДП растворителя. Отметим прежде всего, что прямолинейность зависимости логарифма константы равновесия от обратной диэлектрической проницаемости соблюдается в исключительно широком интервале значений ДП - от 6 до 187 (187— это диэлектрическая проницаемость одного из «чемпионов» по значению этого свойства — метилацетамида). Но в данном случае не это самое примечательное. Знакомясь с экспликацией к рис. 1, г с перечнем растворителей, обращаем внимание на их чрезвычайно сильное химическое разнообразие. В самом деле, на одной прямой мирно «уживаются» высокоосновные растворители (например, пиридин) с сильнокислотными (уксусная кислота); слабоактивный пропиленкарбонат соседствует с химически активным диметилсульфоксидом и т. д.

Все объясняется природой электролита. А электролит и в самом деле необычный — триоктилметиламмонийметилсульфат Выбран он не случайно. Громадный катион и немногим меньший анион создают электростатическое поле настолько низкой напряженности, что молекулы растворителей, безразлично основных или кислотных, эти ионы не

сольватируют. Вот почему на энергию притяжения катиона к аниону оказывает влияние только ДП растворителя, что и отражается на рис. 1, г.

Этот рисунок иллюстрирует и возможности управления с помощью растворителя процессом электролитической диссоциации. Как видим, только за счет изменения ДП растворителя можно на 5 порядков изменить величину константы диссоциации. Эти 5 порядков означают, что в данном случае, подбирая соответствующий растворитель, можно изменять концентрацию ионов от 0,3 до (по отношению к количеству растворенного электролита), т. е. чрезвычайно слабый электролит превращать в весьма сильный.

Рассказ о влиянии растворителя на силу электролита до сих пор носил, так сказать, полукачественный характер. Рассмотрение же количественных аспектов этой проблемы настолько важно и интересно, что имеет смысл выделить их в отдельный раздел, который будет называться