Grado di dissociazione

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

Si definisce grado di dissociazione, simboleggiato dalla lettera greca α, il rapporto tra le moli di sostanza dissociata (nd) e le moli iniziali (n0) della stessa sostanza:[1]

\alpha = \frac {n_d}{n_0}

Questa grandezza adimensionale viene utilizzata per descrivere l'effettivo comportamento di un elettrolita debole che in soluzione si dissocia parzialmente o nel caso della dissociazione termica dei gas.

Il grado di dissociazione è legato al coefficiente di van 't Hoff (o "fattore di dissociazione") i dalla relazione:

i = 1 + α(ν - 1)

dove ν rappresenta le moli formate dalla dissociazione di ogni mole di sostanza, ricavabile dalla relazione stechiometrica.

Il grado di dissociazione è funzione della temperatura e della pressione.

Il grado di dissociazione può assumere valori compresi tra 0 e 1, dove il valore zero corrisponde a un non elettrolita o assenza di dissociazione e il valore 1 è il grado di massima dissociazione (teoricamente a diluizione infinita).[2][3] In riferimento a 100 moli iniziali di sostanza, α può essere espresso in termini percentuali (in quest'ultimo caso assumerà valori tra 0 e 100).

Relazione con la costante di dissociazione[modifica | modifica sorgente]

Andamento del grado di dissociazione, α, in funzione della diluizione 1/C. A diluizione infinita, α tende ad 1 (dissociazione totale).

Consideriamo, per esempio, la generica reazione di dissociazione di un acido debole:

HA \rightleftharpoons H+ + A-

Possiamo schematizzare le quantità delle varie specie chimiche, presenti nelle diverse fasi della reazione, utilizzando la seguente tabella:

HA H+ A-
moli iniziali n0 0 0
variazione di moli per reazione - αn0 + αn0 + αn0
moli all'equilibrio n0 - αn0 αn0 αn0

Le varie concentrazioni molari (C) risultano:

 [HA] = \frac {n_0(1 - \alpha)}{V} = C (1 - \alpha)
 [A^-] = \frac {\alpha n_0}{V} = \alpha C
 [H^+] = \frac {\alpha n_0}{V} = \alpha C

calcolando la costante di dissociazione, Ka, si ottiene:[2]

 K_a = \frac {[A^-][H^+]}{[HA]} = \frac {\alpha C \alpha C}{C (1 - \alpha)} = \frac {\alpha^2 C}{1 - \alpha}

Allo stesso modo è possibile mettere in relazione la costante di dissociazione basica, Kb, con il grado di dissociazione dell'elettrolita o la costante di dissociazione termica di un gas con il grado di dissociazione del gas stesso.

α è un parametro facilmente calcolabile tramite misure pratiche di conduttività ionica o sfruttando le proprietà colligative.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Hamann, op. cit., p. 45
  2. ^ a b Elettroliti in soluzione
  3. ^ Il grado di dissociazione a diluizione infinita

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

chimica Portale Chimica: il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia