Теория электролитической диссоциации
Электролиты – это вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток. Частицы, которые проводят ток в растворе – это
ионы.Они образуются из твердых веществ при их растворении.
Ионы– заряженные частицы:
Cl-, Cu2+,NO3-Катионы– ионы с зарядом
+Анионы– ионы с зарядом
–Свойства ионов очень сильно отличаются от свойств атомов, из которых они образовались!!!
Процесс распада электролитов на ионы в процессе растворения или расплавления называется
ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИЕЙ.К
электролитам относятся:
1) вещества, имеющие
ионную кристаллическую решетку (соли, гидроксиды) – содержат ионы уже в твёрдом состоянии;
2) вещества с
ковалентной сильно полярной связью (кислоты), в процессе растворения образующие ионы.
Неэлектролитами является большинство органических веществ, (кроме кислот и солей, а также фенолов): спирты, эфиры, альдегиды, углеводороды, углеводы.
Характеристикой глубины протекания процесса диссоциации является
степень диссоциации.
Степень диссоциации– это отношение числа продиссоциировавших молекул к общему числу молекул растворённого электролита. Она показывает, какая часть молекул электролита распалась на ионы.
N (продисс)α = ̶̶ ̶̶ ̶̶ ̶̶ ̶̶ ̶̶ ̶̶ ̶̶ ̶̶ ̶̶ ̶̶ ̶̶ ̶̶ ̶̶ ̶̶ ̶̶ ̶̶ ̶̶ ̶̶
N (общ)Если степень диссоциации равна 0 – вещество не является электролитом.
Степень диссоциации веществ – величина, зависящая от различных факторов:
- чем выше температура, тем степень диссоциации выше;
- чем больше концентрация вещества, тем степень диссоциации меньше.
По степени диссоциации электролиты делят на
сильные и слабые:
Сильные электролиты(α≈1) | Слабые электролиты(α < 1) |
1. Все соли (растворимые). Нерастворимые соли практически не образуют ионов в растворе. | 1.-
|
2. Кислоты: HCl, HBr, HI, HNO3, HClO4, HMnO4, H2SO4(по первой ступени) | 2. Кислоты: HF, HNO2, HClO, H2SO3, H2S, H2CO3, H2SiO3, H3PO4, СН3СООН |
3. Основания: щелочи – NaOH, KOH, LiOH, RbOH, CsOH; гидроксидыщелочноземельныхметаллов – Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2. | 3. Основания: все нерастворимые гидроксиды и гидроксид аммония.
|
1.
Если электролит – сильный, он диссоциирует полностью в ОДНУ СТУПЕНЬ, все молекулы превращаются в ионы:
Cu(NO
3)
2= Cu
2+ + 2NO
3- (α=1)
KAl(SO
4)
2= K
+ + Al
3+ +2SO
42- (α=1)
2.
Если электролит – слабый, он диссоциирует по ступеням, не полностью, степень диссоциации на каждой следующей ступени гораздо меньше, чем на предыдущей:
H
2S ⇄ H
+ + HS
- (α<1) HS
- ⇄ H
+ + S
2- (α<<1)
Mg(OH)
2 ⇄ Mg(OH) + OH
-( α<1) Mg(OH)
+ ⇄ Mg
2+ + OH
- (α<<1)
3. Если в составе вещества есть связи разных типов, то сначала диссоциируют
ионные связи, затем наиболее полярные:
NaHCO
3= Na
+ + HCO
3- (α=1)
HCO
3- ⇄ H
+ + CO
32- (α < 1)
Cu(OH)Cl = CuOH
+ + Cl
- (α=1)
CuOH
+ ⇄ Cu
2+ + OH
- (α< 1)
Реакции ионного обмена
Реакции ионного обмена– это реакции между сложными веществами в растворах, в результате которых реагирующие вещества обмениваются своими составными частями. Так как в этих реакциях происходит обмен ионами – они называются ионными.
Правило Бертолле
Реакции обмена в растворах электролитов возможны только тогда, когда в результате реакции образуется либо твердое малорастворимое вещество, либо газообразное, либо малодиссоциирующее, то есть слабый электролит.Примеры:
ZnO + Н
2SО
4 = ZnSО
4 +
Н2О,AgNО
3 + КВr =
АgВr↓ + КNО
3,
СrСl
3 + 3NаОН =
Сr(ОН)3↓+ 3NаСl
К
2СО
3 + 2НСl = 2КСl +
Н2О +
СО2 Составление уравнений реакций ионного обмена:
1.Записываем молекулярное уравнение реакции, не забывая расставить коэффициенты: |
3NaOH + FeCl3 = Fe(OH)3 + 3NaCl
|
2.С помощью таблицы растворимости определяем растворимость каждого вещества. Подчеркнем вещества, которые мы не будем представлять в виде ионов. | ррнр 3NaOH + FeCl3= Fe(OH)3+ 3NaCl |
3.Составляем полное ионное уравнение. Сильные электролиты записывают в виде ионов, а слабые электролиты, малорастворимые вещества и газообразные вещества записывают в виде молекул. |
3Na+ + 3OH- + Fe3+ +3Cl- = = Fe(OH)3 + 3Na+ + 3Cl-
|
4.Находим одинаковые ионы (они не приняли участия в реакции в левой и правой частях уравнения реакции) и сокращаем их слева и справа. |
3Na+ + 3OH- + Fe3++3Cl- = = Fe(OH)3+ 3Na+ + 3Cl- |
5.Составляем итоговое сокращенное ионное уравнение (выписываем формулы ионов или веществ, которые приняли участие в реакции). |
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3
|
:
1. Неэлектролиты (оксиды, простые вещества);
2. Осадки; газы; воду; слабые электролиты (кислоты и основания);
3. Анионы кислотных остатков кислых солей слабых кислот (НСО
3-, Н
2РО
4- и т.п.) и катионы основных солей слабых оснований Al(OH)
2+.
