Grado di dissociazione

Si definisce grado di dissociazione, simboleggiato dalla lettera greca $\mathit{\alpha }$, il rapporto tra la quantità di sostanza dissociata $n_{\mathrm{d}}$ e la quantità di sostanza inizialmente presente $n_0$ (entrambe misurate in moli):

$\alpha =\frac{n_{\mathrm{d}}}{n_0}$

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

$i=1+\alpha (\nu -1)$,

in cui $\nu$ rappresenta il numero di 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). In riferimento a 100 moli iniziali di sostanza, $\alpha$ può essere espresso in termini percentuali (in quest'ultimo caso assumerà valori tra 0 e 100).

Relazione con la costante di dissociazione

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:

$\mathrm{H}\mathrm{A}\rightleftharpoons {\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}+\mathrm{A}{\phantom{A}}^{-}$

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, $K_{\mathrm{a}}$, si ottiene:

$K_{\mathrm{a}}=\frac{[A^{-}][H^{+}]}{[HA]}=\frac{\alpha C\alpha C}{C(1-\alpha )}=\frac{{\alpha }^{2}C}{1-\alpha }$

Allo stesso modo è possibile mettere in relazione la costante di dissociazione basica, $K_{\mathrm{b}}$, con il grado di dissociazione dell'elettrolita o la costante di dissociazione termica di un gas con il grado di dissociazione del gas stesso.

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

Bibliografia

• Template:Cita libro

Voci correlate

• Equilibrio chimico
• Coefficiente di van 't Hoff
• Costante di dissociazione
• Costante di dissociazione acida
• Costante di dissociazione basica
• Legge di Ostwald

Collegamenti esterni

• Template:Cita web