mozok.click » Хімія » Електролітична дисоціація кислот, основ, солей у водних розчинах
Інформація про новину
  • Переглядів: 34
  • Автор: admin
  • Дата: 1-02-2018, 17:49
1-02-2018, 17:49

Електролітична дисоціація кислот, основ, солей у водних розчинах

Категорія: Хімія

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

• формулювати визначення понять «кислоти», «основи», «солі» з погляду електролітичної дисоціації;

• розуміти поняття «ступінчаста дисоціація»;

• розрізняти катіони й аніони, утворені кислотами, основами, солями;

• складати рівняння електролітичної дисоціації кислот, лугів і солей;

• формулювати висновки про дисоціацію кислот, основ і солей у воді;

• формувати здатність до безпечного поводження з речовинами;

• виявляти катіони Гідрогену та гідроксид-аніони в розчинах.

Розглянемо, чи проявляють спільні ознаки водні розчини електролітів, що утворюють класи неорганічних речовин — кислоти, основи та солі.

Електролітична дисоціація кислот. Вам уже відомо, як відбувається дисоціація хлоридної кислоти, а також механізм розчинення гідроген хлориду у воді (рис. 31).

У розчині наявні два види йонів: позитивно заряджені катіони Гідрогену Н+ і негативно заряджені аніони Хлору Cl-.

З’ясуємо, чи дисоціюють так само кислоти, які, на відміну від хлоридної кислоти, мають у своєму складі кілька атомів Гідрогену та складні кислотні залишки.

Дисоціація нітратної кислоти відбувається з утворенням катіону Гідрогену та нітрат-аніону, що відображає рівняння дисоціації: HNO3 ^ H+ + NO-.

Звернемося до складу молекули сульфатної кислоти. На відміну від хлоридної та нітратної кислот, у її молекулі наявні два атоми Гідрогену. Дослідниками електролітичної дисоціації доведено, що вона відбувається ступінчасто. Це означає, що у водному розчині спочатку відщеплюється від молекули один йон Гідрогену, утворюючи складний аніон HSO4, який, у свою чергу, дисоціює на другий йон Гідрогену та сульфат-аніон SO4- (рис. 32).



За допомогою рівнянь це записують так:

Дисоціація ступінчаста. За першим ступенем вона відбувається повніше, ніж за другим.

Напишіть самостійно рівняння ступінчастої дисоціації ортофосфатної кислоти на І і ІІ ступені.

Спільними для всіх кислот під час дисоціації є наявність катіонів Гідрогену Н+. Отже, у визначенні кислот упускають наявність проміжних аніонів кислотних залишків, оскільки вони різні за складом.

Кислоти — це електроліти, які у водних розчинах дисоціюють на гідратовані катіони Гідрогену.

Однак процес дисоціації кислот є оборотним. Різнойменно заряджені йони, які з’являються в розчині, знову сполучаються в молекули внаслідок електростатичного притягання. Тому в рівнянні дисоціації кислот ставлять знак оборотності. Наприклад:

Записуючи рівняння електролітичної дисоціації, необхідно пам’ятати правило: сума зарядів катіонів та аніонів дорівнює нулю.

Електролітична дисоціація основ

Пригадайте визначення основ і вкажіть, які катіони й аніони входять до їхнього складу.

Серед основ водні розчини утворюють луги. Нерозчинні основи дисоціюють тільки під час розплавлення. Оскільки до складу лугів входять катіони металічних елементів і гідроксид-аніони, то саме такі йони утворюються під час дисоціації (рис. 33).

Наприклад, запишемо рівняння дисоціації калій і кальцій гідроксидів:

Як видно з рівнянь, під час дисоціації лугів спільними є гідратовані гідроксид-аніони за наявності різних катіонів.

Основи — це електроліти, які у водних розчинах дисоціюють на гідратовані гідроксид-аніони.

Для лугів характерна повна дисоціація, оскільки вони належать до йонних сполук.


 

Наявність катіонів Гідрогену та гідроксид-іонів у розчинах визначають за зміною забарвлення індикаторів.

Прокоментуйте самостійно рисунок 34.

Це допоможе успішно виконати лабораторний дослід 1.

Лабораторний дослід 1

Виявлення йонів Гідрогену та гідроксид-іонів у розчинах

Повторіть правила безпеки під час роботи з кислотами й лугами та суворо дотримуйтеся їх. Пригадайте, як кислоти діють на індикатори.

Завдання 1. Виявіть катіони Гідрогену в хлоридній і розчині сульфатної кислот, користуючись індикаторами: лакмусом, метиловим оранжевим, фенолфталеїном, універсальним індикатором. Зробіть відповідні висновки.

Завдання 2. Виявіть гідроксид-аніони в розчинах натрій і кальцій гідроксидів, користуючись індикаторами: лакмусом, метиловим оранжевим, фенолфталеїном, універсальним індикатором.

Результати досліджень запишіть у робочий зошит у формі таблиці (с. 62). Зробіть відповідні висновки.


Електролітична дисоціація солей

Пригадайте визначення солей і вкажіть, які катіони й аніони входять до їхнього складу.

Солі — йонні сполуки, тому під час розчинення у воді повністю дисоціюють на йони. Ви спостерігали електропровідність розчину натрій хлориду, де носіями електричного струму є позитивно й негативно заряджені йони (рис. 35). Отже, визначення солей з урахуванням положень теорії електролітичної дисоціації сформулюємо так.

Солі — це електроліти, які у водних розчинах дисоціюють на гідратовані катіони металічних елементів та аніони кислотних залишків.

У водному розчині арґентум(І) нітрат утворює два види йонів: катіони Арґентуму(І) Ag+ і нітрат-аніони NO- (рис. 35). Дисоціацію натрій броміду, магній сульфату, алюміній хлориду відображають такі рівняння:

Правило сума зарядів катіонів та аніонів дорівнює нулю діє й для основ, і для солей.

Отже, під час дисоціації йонних сполук — лугів і солей — у водних розчинах утворюються ті катіони й аніони, що входять до складу їхніх формульних одиниць. Кислоти як полярні молекулярні сполуки дисоціюють й одночасно можуть знову сполучатися (асоціювати) у молекули.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

Електролітична дисоціація у водних розчинах (розплавах) властива кислотам, лугам (основам), солям, унаслідок чого утворюються йони, що характеризують кожний із цих класів речовин. Кислоти — електроліти, які у водних розчинах (розплавах) дисоціюють на гідратовані катіони Гідрогену.

Під час дисоціації кислот відбувається одночасно оборотний процес — асоціація, тобто сполучення різнойменно заряджених йонів у молекули за рахунок електростатичних сил притягання.

Основи — електроліти, які у водних розчинах (розплавах) дисоціюють на гідратовані гідроксид-аніони.

Солі — електроліти, які у водних розчинах (розплавах) дисоціюють на гідратовані катіони металічних елементів та аніони кислотних залишків.

Правило сума зарядів катіонів та аніонів дорівнює нулю діє

для всіх електролітів під час написання рівнянь дисоціації.

Катіони Гідрогену та гідроксид-аніони виявляють за допомогою індикаторів.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Назвіть йони, що утворюються під час розчинення у воді речовин, поданих формулами:

2. Прочитайте рівняння дисоціації та поясніть їх:

3. Складіть формули сполук за назвами йонів і назвіть їх: а) катіон Кальцію та нітрат-аніон, катіон Плюмбуму(ІІ) і хлорид-аніон, катіон Гідрогену й ортофосфат-аніон; б) катіон Алюмінію та сульфат-аніон, катіон Гідрогену та йодид-аніон, катіон Барію та гідроксид-аніон.

4. Напишіть рівняння дисоціації речовин, поданих формулами, і назвіть утворені йони: а) Na2S, LiOH, HBr; б) Н!, Mg(NO3)2, KOH.

5. Складіть формули електролітів і рівняння дисоціації, якщо до їхнього складу входять указані катіони й аніони: а) катіон Натрію та силікат-аніон, катіон Гідрогену й ортофосфат-аніон; б) катіон Меркурій(ІІ) і нітрат-аніон, катіон Барію та гідроксид-аніон.

6. Напишіть рівняння дисоціації речовин у водних розчинах і вкажіть загальну кількість катіонів й аніонів: а) бромідної та сульфітної кислот; б) літій і барій гідроксидів; в) ферум(ІІІ) сульфату й купрум(ІІ) хлориду.

 

Це матеріал з підручника Хімія 9 клас Савчин

 



^