Prawo rozcieńczeń Ostwalda łączy stałą dysocjacji K ze stopniem dysocjacji α i stężeniem analitycznym c elektrolitu w roztworze. Rozważmy prosty elektrolit typu 1:1 (np. HA ⇌ H+ + A− lub AB ⇌ A+ + B−), dla którego:
- początkowo: c (forma niezdysocjowana),
- w równowadze: c(1−α) (forma niezdysocjowana),
- jony: cα i cα.
Definicja stałej równowagi (stałej dysocjacji) prowadzi do postaci:
K = (cα · cα) / (c(1−α)) = c·α2/(1−α).
Jeżeli elektrolit jest słabo zdysocjowany, to α jest małe (α ≪ 1). Wtedy wyrażenie (1−α) jest bardzo bliskie 1, więc można zastosować przybliżenie:
1−α ≈ 1, a zatem K ≈ c·α2.
Po przekształceniu otrzymuje się uproszczony wzór na stopień dysocjacji:
α ≈ √(K/c).
To właśnie ta zależność pokazuje, że przy rozcieńczaniu (mniejszym c) stopień dysocjacji rośnie (α zwiększa się), co jest zgodne z intuicją dla słabych elektrolitów.
Dlaczego pozostałe typowe odpowiedzi bywają błędne?
- Postać bez pierwiastka (np. α = K/c) wynikałaby z innej definicji lub błędnego założenia o rzędzie zależności.
- Wzór z (1−α) w uproszczonej wersji przeczy założeniu "słabo zdysocjowany" (właśnie po to wykonuje się przybliżenie).
- Formuły niezawierające c pomijają fakt, że rozcieńczenie wpływa na równowagę i stopień dysocjacji.
Na egzaminie warto zapamiętać: dla słabych elektrolitów 1:1 α jest proporcjonalne do pierwiastka z K i odwrotnie proporcjonalne do pierwiastka ze stężenia.
