Теория электролитической диссоциации

Лекция по химии

Все вещества по отношению к элект- рическому току можно разделить на :

их растворы или расплавы НЕ ПРОВОДЯТ электрический ток

их растворы или расплавы ПРОВОДЯТ электрический ток

Вид химической связи

Ковалентная неполярная

или мало полярная

Ионная или ковалентная

сильно полярная

C оли

Кислоты

Щёлочи

HCl, H 3 PO 4

H 2 SO 4

KOH, NaOH

Ba(OH) 2

Na 2 SO 4 ,

KCl, Ca(NO 3 ) 2

Органические вещества

Метан CH 4

Сахар C 12 H 22 O 11

Оксиды

Газы

NO, Na 2 O

CaO

O 2 ,

N 2

процесс растворения электролитов сопровождается образованием заряженных частиц, способных проводить электрический ток.

Процесс появления гидратированных ионов в водном растворе называется электролитической диссоциацией (С. Аррениус, 1887 г.) .

5

5

• Все вещества по их способности проводить электрический ток в растворах или расплавах делятся на электролиты и неэлектролиты.

• В растворах электролиты диссоциируют ( распадаются) на положительные и отрицательные ионы.







Процесс распада электролита на ионы в растворе или расплаве называется электролитической диссоциацией.

• Причиной диссоциации электролита является его взаимодействие с молекулами воды, т.е. его гидратация

NaCl+mH 2 O  Na + (H 2 O) x +Cl - (H 2 O) y

NaCl  Na + +Cl -

HCl+mH 2 O  H + (H 2 O) x +Cl - (H 2 O) y

HCl  H + +Cl -

• Под действием тока положительные ионы движутся к катоду и называются катионы , а отрицательные – к аноду и называются анионы .

30% " width="640"

Не все электролиты в одинаковой мере диссоциируют на ионы

Слабые электролиты



Электролиты средней силы

3%    30%

Сильные электролиты

 30%

СТЕПЕНЬ ДИССОЦИАЦИИ

• - степень электролитической диссоциации

n – число молекул, которые распались на ионы в растворе

N – общее число молекул элемента в растворе

12

30% Средние водорастворимые соли NaCl, K 2 SO 4 , Ba(NO 3 ) 2 и т д; Гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов : LiOH – CsOH, Ca(OH) 2 – Ba(OH) 2 ,; Минеральные кислоты : H 2 SO 4 , HNO 3 , HClO 3 , HClO 4 , HBrO 3 , HJO 3 , HCl, HBr, HJ " width="640"

Сильные электролиты

 30%

• Средние водорастворимые соли NaCl, K 2 SO 4 , Ba(NO 3 ) 2 и т д;
• Гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов : LiOH – CsOH, Ca(OH) 2 – Ba(OH) 2 ,;
• Минеральные кислоты : H 2 SO 4 , HNO 3 , HClO 3 , HClO 4 , HBrO 3 , HJO 3 , HCl, HBr, HJ

Электролиты средней силы

3%    30%

H 3 PO 3 , H 3 PO 4 , H 4 P 2 O 7 , H 2 SO 3 , HF, HClO 2 , Fe(OH) 2 ,

Слабые электролиты



• Органические кислоты: HCOOH, CH 3 COOH, C 2 H 5 COOH
• Минеральные кислоты: HNO 2 , HClO, H 2 CO 3 , H 2 SiO 3 , H 3 BO 3 , H 3 PO 3 , H 2 S
• Гидроксиды малоактивных металлов: Cu(OH) 2 , Fe(OH) 3 , Al(OH) 3 , Cr (OH) 3 ,
• Гидроксид аммония: NH 4 OH

• Свойства растворов электролитов определяются свойствами тех ионов, которые они образуют при диссоциации.

Классы неоргани-ческих веществ с точки зрения ТЭД

Двухосновные

H 2 SO 4 , H 2 CO 3 , H 2 S, H 2 SiO 3

Одноосновные

HClO 4 , HNO 3 , HCl, HBr

Четырёхосновные

H 4 P 2 O 7 , H 4 SiO 4

Трёхосновные

H 3 PO 4 , H 3 BO 3

С точки зрения ТЭД, кислотами называются электролиты, которые в водном растворе диссоциируют на ионы водорода и ионы кислотных остатков.

HCl = H + + Cl -

HNO 3 = H + + NO 3 -

HClO 4 = H + + ClO 4 -

Кислоты – это электролиты, которые диссоциируют на катионы водорода и анионы кислотного остатка.

 2 H 2 SO 3  H + + HSO 3 - Сильный электролит H 2 SO 4  H + + HSO 4 -  1 HSO 4 -  H + + SO 4 2 -  2  1   2 H 2 SO 4  2 H + + SO 4 2 - Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато. Каждая последующая степень протекает хуже предыдущей. " width="640"

Электролит средней силы

H 2 SO 3  H + + HSO 3 -  1

HSO 3 -  H + + SO 3 2-  2

 1  2

H 2 SO 3  H + + HSO 3 -

Сильный электролит

H 2 SO 4  H + + HSO 4 -  1

HSO 4 -  H + + SO 4 2 -  2

 1   2

H 2 SO 4  2 H + + SO 4 2 -

Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато. Каждая последующая степень протекает хуже предыдущей.

Двухкислотные

Ca(OH) 2 , Ba(OH) 2 , Fe(OH) 2

Однокислотные

NaOH, KOH, NH 4 OH

Трёхкислотные

Fe(OH) 3 , Al(OH) 3 , Cr(OH) 3 ,

С точки зрения ТЭД, основаниями называются электролиты, которые в водном растворе диссоциируют на ионы металла и гидроксид ионы .

NaOH = Na + + OH -

Ba(OH) 2 = BaOH + + OH - → Ba 2+ + 2OH -

KOH = K + + OH -

Основания – это электролиты, которые диссоциируют на катионы металла и анионы гидроксогрупп

NaCl = Na + + Cl -

KNO 3 = K + + NO 3 -

Al 2 (SO 4 ) 3 = 2Al 3+ + 3SO 4 2-

Соли – это электролиты, которые диссоциируют на катионы металла или аммония NH 4 + и анионы кислотных остатков.

Классификация солей

средние

кислые

основные

Образованы катионами

металла и анионами

кислотного остатка

Кроме металла

и кислотного

остатка содержат гидроксогруппу

Кроме металла

и кислотного

остатка содержат

водород

Na 2 SO 4 = 2Na + + SO 4 2-

AlCl 3 = Al 3+ + 3Cl -

Fe 2 (SO 4 ) 3 = 2Fe 3+ + 3SO 4 2-

С точки зрения ТЭД, средними солями называются электролиты, которые в водном растворе диссоциируют на ионы металла и ионы кислотного остатка..

NaHSO 4  Na + + HSO 4 -  1

HSO 4 -  H + + SO 4 2 -  2

 1   2

NaHSO 4  Na + + H + + SO 4 -

С точки зрения ТЭД, кислыми солями называются электролиты, которые в водном растворе диссоциируют на ионы металла , ионы кислотного остатка и образуют ионы водорода .

Ba(OH)Cl = BaOH + + Cl -  1

BaOH -  Ba 2+ + OH -  2

 1   2

С точки зрения ТЭД, основными солями называются электролиты, которые в водном растворе диссоциируют на ионы металла , ионы кислотного остатка и образуют гидроксид ионы.

Условия протекания реакции ионного обмена

• Реакции в растворах электролитов протекают до конца если:
• Образуется или растворяется осадок;
• Выделяется газ;
• Образуется малодиссоциирующее вещество (например Н 2 О)

Образование

осадка

Образование H 2 O

Выделение газа