Теория электролитической диссоциации

ТЕОРИЯ

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ

ДИССОЦИАЦИИ

КГБПОУ «Красноярский колледж

отраслевых технологий и предпринимательства»

Преподаватель: Буркаль Екатерина Валентиновна

Красноярск 2024

Все вещества по отношению к

электрическому 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

Кислоты

Щёлочи

Cоли

KOH, NaOH

HCl, H 3 PO 4

Na 2 SO 4 ,

H 2 SO 4

Ba(OH) 2

KCl, Ca(NO 3 ) 2

ПРИМЕРЫ:

Органические вещества

Метан CH 4

Сахар C 12 H 22 O 11

Оксиды

Газ, осадок, вода

NO, Na 2 O

CaO

Гипотеза

Сванте Аррениуса

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

С. А. Аррениус.

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

Современная теория

электролитической диссоциации

(ТЭД)

Первое положение ТЭД

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

Второе положение ТЭД

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







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

:

:

Роль молекул растворителя

в процессе электролитической диссоциации

Электронная формула воды – Н : О : Н

Структурная формула Н →О

Н

• Пространственное строение

O

H

H

• Молекула воды является диполем

104,5 0

--

+

Этапы диссоциации веществ с ионной связью

1.Ориентация молекул воды.

2.Гидратация.

3. Разрыв ионной связи.

4.Перемещение гидратированных ионов в раствор.

Диссоциация веществ с ионной связью

• Ориентация молекул воды.
• Гидратация.
• Перемещение гидратиро- ванных ионов в раствор.

Диссоциация веществ с полярной связью

• Ориентация.
• Гидратация.
• Ионизация.
• Диссоциация.

Диссоциация веществ с полярной связью

• Ориентация.
• Гидратация.
• Ионизация.
• Диссоциация.

Диссоциация веществ с полярной связью

• Ориентация.
• Гидратация.
• Ионизация.
• Диссоциация .

Третье положение ТЭД

• 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 -

Основность кислот

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.

Диссоциация кислот

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.

Диссоциация солей

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..

 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  2H + + 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  2H + + SO 4 2-

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

Кислотность оснований

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 .

Диссоциация оснований

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

Диссоциация солей

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

NaHSO 4  Na + + HSO 4 -  1

HSO 4 -  H + + SO 4 2-  2

 1   2

NaHSO 4  Na + + HSO 4 -

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

Четвёртое положение ТЭД

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

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.

30% " width="640"

Пятое положение ТЭД

Не все электролиты в одинаковой мере диссоциируют на ионы

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Слабые электролиты



Электролиты средней силы

3%    30%

Сильные электролиты

 30%





100%

100%

0

0

моль / л

100 0

График зависимости степени электролитической диссоциации от концентрации

График зависимости степени электролитической диссоциации от температуры

30% Средние водорастворимые соли NaCl, K 2 SO 4 , Ba(NO 3 ) 2 итд; 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 итд;
• 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

Шестое положение ТЭД

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

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

осадка

Выделение

осадка

Образование H 2 O

Образование

Н 2 О

Образование

осадка

Образование

осадка

Образование

осадка

Выделение

газа

Выделение

газа

Выделение газа

Алгоритм составления ионных уравнений

• Составьте уравнение реакции, расставив при этом коэффициенты.

Если среди продуктов реакции есть

2AgNO 3 + CaBr 2 → Ca(NO 3 ) 2 + 2AgBr

Молекулярное уравнение

нерастворимые или малорастворимые

2AgNO 3 + CaBr 2 → Ca(NO 3 ) 2 + 2AgBr↓

Запишите под каждой формулой

2Ag + + 2NO 3 - + Ca 2+ + 2Br - → Ca 2+ + 2NO 3 - + 2AgBr↓

Зачеркните формулы одинаковых

вещества – осадки – то рядом с ними

электролита ионы, на которые он

диссоциирует, учитывая коэффициенты

ионов, сравнивая левую и правую часть

2Ag + + 2NO 3 - + Ca 2+ + 2Br - → Ca 2+ + 2NO 3 - + 2AgBr↓

Запишите формулы оставшихся ионов и

Полное ионное уравнение

ставят знак ↓.

уравнения.

Если среди продуктов реакции есть газообразные или летучие вещества, то рядом с ним ставят знак ↑.

и индексы. Формулу неэлектролита

веществ. Если в сокращённом ионном

2 Ag + + 2 Br - → 2 AgBr↓

уравнении коэффициенты перед

Ag + + Br - → AgBr↓

запишите без изменений.

ионами и молекулами имеют общий

Сокращённое ионное уравнение

множитель, то их нужно сократить.

Решите уравнения, запишите их в форме ТЭД!

Ва (ОН) 2 + Н 3 РО 4   =

AgNO 3 + NaCl =

BaCl 2 + Na 2 SO 4 =

NH 4 Cl + NaOH =

K 2 CO 3 + HNO 3 =

Na 2 CO 3 +H 2 SO 4 =

NaOH + HCl =

CuSO 4 + NaOH =

K 2 CO 3 + HCl =

H 2 SO 4 + BaCl 2 =