Электролитическая диссоциация
Электролитической диссоциацией называют процесс, в ходе которого молекулы растворенного вещества распадаются на ионы в результате взаимодействия с растворителем (воды). Диссоциация является обратимым процессом.
Диссоциация обуславливает ионную проводимость растворов электролитов. Чем больше молекул вещества распадается на ионы, тем лучше оно проводит электрический ток и является более сильным электролитом.
В общем виде процесс электролитической диссоциации можно представить так:
Замечу, что сила кислоты определяется способностью отщеплять протон. Чем легче кислота его отщепляет, тем она сильнее.
У HF крайне затруднен процесс диссоциации из-за образования водородных связей между F (самым электроотрицательным элементом) одной молекулы и H другой молекулы.
Ступени диссоциации
Некоторые вещества диссоциируют на ионы не в одну стадию (как NaCl), а ступенчато. Это характерно для многоосновных кислот: H2SO4, H3PO4.
Посмотрите на ступенчатую диссоциацию ортофосфорной кислоты:
Важно заметить, что концентрация ионов на разных ступенях разная. На первых ступенях ионов всегда много, а до последних доходят не все молекулы. Поэтому в растворе ортофосфорной кислоты концентрация дигидрофосфат-анионов будет больше, чем фосфат-анионов.
Для серной кислоты диссоциация будет выглядеть так:
Для средних солей диссоциация чаще всего происходит в одну ступень:
Из одной молекулы ортофосфата натрия образовалось 4 иона.
Из одной молекулы сульфата калия образовалось 3 иона.
Электролиты и неэлектролиты
Химические вещества отличаются друг от друга по способности проводить электрический ток. Исходя из этой способности, вещества делятся на электролиты и неэлектролиты.
Электролиты — жидкие или твердые вещества, в которых присутствуют ионы, способные перемещаться и проводить электрический ток. Связи в их молекулах обычно ионные или ковалентные сильнополярные.
К ним относятся соли, сильные кислоты и щелочи (растворимые основания).
Степень диссоциации сильных электролитов составляет от 0,3 до 1, что означает 30-100% распад молекул, попавших в раствор, на ионы.
Неэлектролиты — вещества недиссоциирующие в растворах на ионы. В молекулах эти веществ связи ковалентные неполярные или слабополярные.
К неэлектролитам относятся многие органические вещества, слабые кислоты, нерастворимые в воде основания и гидроксид аммония.
Степень их диссоциации до 0 до 0.3, то есть в растворе неэлектролита на ионы распадается до 30% молекул. Они плохо или вообще не проводят электрический ток.
Молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения
Молекулярное уравнение представляет собой запись реакции с использованием молекул. Это те уравнения, к которым мы привыкли и которыми наиболее часто пользуемся. Примеры молекулярных уравнений:
Полные ионные уравнения записываются путем разложения молекул на ионы. Запомните, что нельзя раскладывать на ионы:
- Слабые электролиты (в их числе вода)
- Осадки
- Газы
Сокращенное ионное уравнение записывается путем сокращения одинаковых ионов из левой и правой части. Просто, как в математике — остается только то, что сократить нельзя.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Пройдите тест для закрепления знаний
Наибольшее количество хлорид ионов образуется при диссоциации 1 моль FeCl3 (3 иона Cl — ).
Диссоциации не подвергаются нерастворимые соли, кислоты, основания.
Существует 3 ступени диссоциации для ортофосфорной кислоты. Концентрация ионов на более высоких ступенях всегда ниже, чем на более низких.
Уксусная кислота (органическое вещество) относится к неэлектролитам.
Раствор поваренной соли является электролитом: хорошо проводит электрический ток.
Источник статьи: http://studarium.ru/article/159
Правила составления уравнений диссоциации электролитов
1. При диссоциации сильных электролитов ставится знак « = » (равенства) или « ® » ( одна стрелочка). Этот знак обозначает полную диссоциацию.
2. При диссоциации слабых ( и средней силы) электролитов – знак « Û » (обратимости). Этот знак обозначает частичную диссоциацию.
Правила написания ионных уравнений
В ионных уравнениях на ионы расписываются:
Сильные электролиты | Слабые электролиты |
| Основания: Fe(OH)2 ÛFeOH + + OH — 1 ступень FeOH + ÛFe 2+ +OH — 2 ступень Кислоты: H2CO3ÛH + +HCO3 — I ступень HCO3 — ÛH + +CO3 2 — II ступень Амфотерные гидроксиды: 1. |
КОНЦЕНТРАЦИЯ РАСТВОРОВ
Важнейшей характеристикой количественного содержания компонентов в системе является концентрация растворов.
Концентрацией растворовназывают определенное массовое (или объемное) содержание растворенного вещества в определенном массовом (или объемном) количестве растворителя или раствора.
Существуют несколько методов выражения концентрации растворов. Рассмотрим самые распространенные из них:
Методы выражения концентрации растворов | Обозначение и размерность применяемых величин |
Массовая доля растворенного вещества – это отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора: | |
mВ — масса растворенного вещества, г | |
mР-РА — масса раствора, г | |
V — объем раствора, мл | |
ρ -плотность раствора, г/мл | |
Процентная концентрация: | С% — процентная концентрация, % |
m В — масса растворенного вещества, г | |
mР-РА — масса раствора, г | |
Молярная концентрация, или молярность,– число молей растворенного вещества в 1 дм 3 (1 литр) раствора: | СМ — молярная концентрация , или молярность; иногда обозначают М |
| |
V — объем раствора, дм 3 (л) | |
mВ — масса растворенного вещества, г | |
МВ — молярная масса растворенного вещества, г/моль |
При решении задач необходимо обращать особое внимание на размерность применяемых величин и обязательно приводить их в соответствие друг другу. Поэтому при подстановке численных значений в формулы надо указывать размерность величин. Решение задач оформлять обязательнов соответствии с приведенными примерами (см. стр. 67 – 71).
ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ
Гидролиз– это процесс взаимодействия соли с водой, в результате которого происходит смещение ионного равновесия воды и изменение значения рН раствора. Возможность и характер протекания гидролиза определяется природой основания и кислоты, образующих соль.
Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, гидролизу не подвергаются. Их водные растворы нейтральны.
В гидролизе участвуют ионы слабого основания и/или слабой кислоты.
· Гидролиз солей, образованных сильной кислотой и слабым основанием,например, NH4Cl:
NH4Cl = NH4 + +Cl —
Гидролизу подвергается катион слабого основания NH4 + :
NH4 + + HOH Û NH4OH + H + (ионы H + в избытке).
NH4Cl + H2O Û NH4OH + HCl – кислая среда (рН + + SO3 2 —
Гидролизу подвергается анион слабой кислоты SO3 2 — :
1-я ступень: SO3 2 — +HOH Û HSO3 — +OH — (ионы OH — в избытке).
Молекулярное уравнение 1-й ступени:
Na2SO3 + H2O Û NaHSO3 + NaOH – щелочная среда (рН > 7).
При обычных условиях гидролиз протекает главным образом по первой ступени.
· Гидролиз солей образованных слабым основанием и слабой кислотой ((NH4)2CO3, Al2S3 и т.д.), гидролизуются как по катиону, так и по аниону. В этом случае гидролиз соли протекает до конца: в уравнении происходит замена знака “Û” на “=”, а рН среды определяется силой кислоты и основания:
NH4ClO = NH4 + + ClO —
NH4 + + ClO — + HOH = NH4OH + HClO
K(HClO) = 3×10 -8 -5 , так как основание является более сильным электролитом, чем кислота, среда слабощелочная рН > 7.
· Совместный гидролиз двух солей Если в растворе одновременно присутствуют ионы, связывающие Н + и ОН — , то в соответствии с принципом Ле Шателье равновесие смещается в сторону усиления процесса гидролиза. Гидролиз может протекать необратимо с образованием малорастворимого и газообразного веществ.
В качестве примера можно рассмотреть совместный гидролиз следующих солей:
2Al 3+ + 3S 2 — + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S
7.ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ
РЕАКЦИИ (ОВР)
Окислительно-восстановительными называются реакции, в результате которых изменяются степени окисления элементов, входящих в состав реагирующих веществ. Например:
Источник статьи: http://lektsii.org/7-23698.html
Составлять уравнения электролитической диссоциации кислот, щелочей и солей
3. Составлять уравнения реакций ионного обмена, понимать их сущность.
1.Записать молекулярное уравнение реакции
2.С помощью таблицы растворимости определить растворимость каждого вещества.
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 — + Fe 3+ + 3Cl — = Fe(OH)3 + 3Na + + 3Cl —
4.Найти одинаковые ионы (они не приняли участия в реакции в левой и правой частях уравнения реакции) и сократить их слева и справа.
5.Составить сокращенное ионное уравнение (выпишите знаки, формулы ионов или веществ, которые приняли участие в реакции).
4. Составлять уравнения реакций, характеризующих химические свойства кислот, оснований, оксидов и солей в молекулярном и ионном виде.
Определять окислители и восстановители, отличать окислитель – восстановительные реакции от других типов реакций, расставлять коэффициенты в окислительно – восстановительных реакциях методом электронного баланса
Как написать уравнение диссоциации электролитов
Диссоциация кислот, оснований и солей в водных растворах
С помощью теории электролитической диссоциации дают определения и описывают свойства кислот, оснований и солей.
Кислотами называются электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только катионы водорода (H + ).
Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато :
Н3РО4 ↔ Н + + Н2РО — 4 (первая ступень) – дигидроортофосфат ион
Н2РО — 4 ↔ Н + + НРO 2- 4 (вторая ступень) – гидроортофосфат ион
НРО 2- 4 ↔ Н + + PО З- 4 (третья ступень) – ортофосфат ион
Диссоциация многоосновной кислоты протекает главным образом по первой ступени, в меньшей степени по второй и лишь в незначительной степени — по третьей.
Основаниями называются электролиты, при диссоциации которых в качестве анионов образуются только гидроксид-ионы (OH — ).
Диссоциация амфотерных оснований (амфолитов)
Щёлочи – это основания, растворимые в воде.
Это основания щелочных и щелочноземельных металлов :
LiOH, NaОН, КОН, Rb ОН, С s ОН, Fr ОН и Са(ОН)2, Sr(ОН)2, Ва(ОН)2, R а(ОН)2, а также N Н4ОН
Амфолиты — это электролиты, которые при диссоциации одновременно образуют катионы водорода (H + ) и гидроксид-ионы ( OH — ).
Примеры уравнений диссоциации щелочей
Многокислотные основания диссоциируют ступенчато:
Ba(ОН)2 -> Bа(ОН) + + OH — (первая ступень)
Ba(OH) + ↔ Ba 2+ +OH — (вторая ступень)
Примеры уравнений диссоциации амфолитов
Диссоциацию амфотерного гидроксида цинка Zn(ОН)2 можно выразить уравнением:
Солями называются электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов а также катион аммония (NH + 4) и анионы кислотных остатков.
Например, диссоциация средних солей :
Кислые же и основные соли диссоциируют ступенчато:
Диссоциация основных солей
У кислых солей вначале отщепляются ионы металлов, а затем катионы водорода.
У основных солей вначале отщепляются кислотные остатки, а затем гидроксид-ионы.
№1. Используя таблицу растворимости солей, кислот, оснований напишите уравнения диссоциации следующих веществ:
Используя таблицу растворимости солей, кислот, оснований напишите уравнения диссоциации следующих веществ:
Источник статьи: http://www.sites.google.com/site/himulacom/zvonok-na-urok/9-klass—vtoroj-god-obucenia/urok-no4-elektroliticeskaa-dissociacia-kislot-selocej-i-solej