Электролитическая диссоциация щелочи показана в каждом из уравнений

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:

KA ⇄ K + (катион) + A — (анион)

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 2018-2022

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.

Блиц-опрос по теме Электролитическая диссоциация

Электролитическая диссоциация щелочи показана в каждом из уравнений

С помощью теории электролитической диссоциации дают определения и описывают свойства кислот, оснований и солей.

I. Электролитическая диссоциация кислот

Кислотами называются электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только катионы водорода (H + )

1. Электролитическая диссоциация одноосновных кислот

Кис­ло­ты со­сто­ят не из ионов, а из мо­ле­кул.

Воз­ни­ка­ет во­прос – как же тогда кис­ло­та дис­со­ци­и­ру­ет, т. е как в кис­ло­тах об­ра­зу­ют­ся сво­бод­ные за­ря­жен­ные ча­сти­цы? Ока­зы­ва­ет­ся, ионы об­ра­зу­ют­ся в рас­тво­рах кис­лот имен­но при рас­тво­ре­нии.

Рас­смот­рим про­цесс элек­тро­ли­ти­че­ской дис­со­ци­а­ции хло­ро­во­до­ро­да в воде, но для этого за­пи­шем стро­е­ние мо­ле­кул хло­ро­во­до­ро­да и воды.

Обе мо­ле­ку­лы об­ра­зо­ва­ны ко­ва­лент­ной по­ляр­ной свя­зью. Элек­трон­ная плот­ность в мо­ле­ку­ле хло­ро­во­до­ро­да сме­ще­на к атому хлора, а в мо­ле­ку­ле воды – к атому кис­ло­ро­да. Мо­ле­ку­ла воды спо­соб­на ото­рвать ка­ти­он во­до­ро­да от мо­ле­ку­лы хло­ро­во­до­ро­да, при этом об­ра­зу­ет­ся ка­ти­он гид­рок­со­ния Н₃О + .

В урав­не­нии ре­ак­ции элек­тро­ли­ти­че­ской дис­со­ци­а­ции не все­гда учи­ты­ва­ют об­ра­зо­ва­ние ка­ти­о­на гид­рок­со­ния – обыч­но го­во­рят, что об­ра­зу­ет­ся ка­ти­он во­до­ро­да.

Тогда урав­не­ние дис­со­ци­а­ции хло­ро­во­до­ро­да вы­гля­дит так:

HCl⇄H + + Cl —

При дис­со­ци­а­ции од­но­го моля хло­ро­во­до­ро­да об­ра­зу­ют­ся один моль ка­ти­о­на во­до­ро­да и один моль хло­рид — ани­о­нов.

2. Электролитическя диссоциация многоосновных кислот

Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато.

Рас­смот­ри про­цесс элек­тро­ли­ти­че­ской дис­со­ци­а­ции сер­ной кис­ло­ты. Сер­ная кис­ло­та дис­со­ци­и­ру­ет сту­пен­ча­то, в две ста­дии.

I–я ста­дия дис­со­ци­а­ции

На пер­вой ста­дии от­ры­ва­ет­ся один ка­ти­он во­до­ро­да и об­ра­зу­ет­ся гид­ро­суль­фат-ани­он.

II — я ста­дия дис­со­ци­а­ции

На вто­рой ста­дии про­ис­хо­дит даль­ней­шая дис­со­ци­а­ция гид­ро­суль­фат — ани­о­нов.

Эта ста­дия яв­ля­ет­ся об­ра­ти­мой, то есть, об­ра­зу­ю­щи­е­ся суль­фат — ионы могут при­со­еди­нять к себе ка­ти­о­ны во­до­ро­да и пре­вра­щать­ся в гид­ро­суль­фат — ани­о­ны. Это по­ка­за­но зна­ком об­ра­ти­мо­сти.

Су­ще­ству­ют кис­ло­ты, ко­то­рые даже на пер­вой ста­дии дис­со­ци­и­ру­ют не пол­но­стью – такие кис­ло­ты яв­ля­ют­ся сла­бы­ми. На­при­мер, уголь­ная кис­ло­та Н₂СО₃.

Н₃РО₄ ↔ Н + + Н₂РО4 — (первая ступень) – дигидроортофосфат ион

Н₂РО — ₄ ↔ Н + + НРO₄ 2- (вторая ступень) – гидроортофосфат ион

НРО 2- ₄ ↔ Н + + PО₄ З- (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.

II. Электролитическая диссоциация оснований

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 NН₄ОН

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:

Нерас­тво­ри­мые в воде ос­но­ва­ния прак­ти­че­ски не под­вер­га­ют­ся элек­тро­ли­ти­че­ской дис­со­ци­а­ции, так как в воде они прак­ти­че­ски нерас­тво­ри­мы, а при на­гре­ва­нии – раз­ла­га­ют­ся, так что рас­плав их по­лу­чить не уда­ет­ся.

III. Электролитическая диссоциация солей

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 кислых солей

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.

Mg(OH)Cl -> Mg(OH) + + Cl —

Mg (OH) + ↔ Mg 2+ + OH —

IV. Тренажеры

Тренажёр №2 — Катионы и анионы

Интерактивное задание LearningApps.org по теме: “Химические свойства растворов кислот»

V. Памятки

Памятка – Определение солей

VI. Задания для закрепления

Задание №1. Используя таблицу растворимости солей, кислот, оснований напишите уравнения диссоциации следующих веществ:

Задание №2. Используя таблицу растворимости солей, кислот, оснований напишите уравнения диссоциации следующих веществ: Ca(OH)_2, Na₂CO_3, Na₃PO_4, HNO_3, KOH, Ba(OH)_2, H₂SO_3, Ca(NO₃)_2, Ca₃(PO₄)_2, H₂S, NaOH, HBr

11 класс. Химия.ЕГЭ. Электролитическая диссоциация солей, кислот, щелочей. Реакции ионного обмена. Гидролиз солей

11 класс. Химия.ЕГЭ. Электролитическая диссоциация солей, кислот, щелочей. Реакции ионного обмена. Гидролиз солей

• Оглавление
• Занятия
• Обсуждение
• О курсе

Вопросы

Задай свой вопрос по этому материалу!

Поделись с друзьями

Комментарии преподавателя

I. Выбор одного правильного варианта из 4 предложенных.

Вопрос

Комментарий

А1. Сильными электролитами являются:

По определению, сильные электролиты – это вещества, которые в водном растворе полностью распадаются на ионы. СО2 и О2 сильными электролитами являться не могут. Н2S – слабый электролит.

Правильный ответ 4.

А2. Вещесвами, которые диссоциируют только на ионы металла и гидроксид ионы, являются:

4. амфотерными гидроксидами

По определению, соединение, которое при диссоциации в водном растворе образует только гидроксид-анионы, называется основанием. Под данное определение подходит только щелочь и амфотерный гидроксид. Но в вопросе звучит, что соединение должно диссоциировать только на катионы металла и гидроксид-анионы. Амфотерный гидроксид диссоциирует ступенчато, и поэтому в растворе ионы гидроксометалла.

Правильный ответ 2.

А3. Реакция обмена происходит до конца с образованием нерастворимого в воде вещества между:

3. CaCO3 и HCl (р-р)

Для ответа нужно написать эти уравнения и посмотреть в таблице растворимости, есть ли среди продуктов нерастворимые вещества. Это в первой реакции гидроксид магния Mg(OH)2

Правильный ответ 1.

А4. Сумма всех коэффициентов в полном и сокращенном ионном виде в реакции между Fe(NO3)2 +2NaOH равна:

Fe(NO3)2 +2NaOH Fe(OH)2↓ +2Na NO3 молекулярное

Fe2++2NO3- +2Na+2OH- Fe(OH)2↓ +2Na++2 NO3- полное ионное уравнение, сумма коэффициентов равна 12

Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2↓ сокращенное ионное, сумма коэффициентов равна 4

Правильный ответ 4.

А5. Сокращенное ионное уравнение реакции Н++ОН-→Н2О соответствует взаимодействию:

Это сокращенное уравнение отражает взаимодействие между сильным основанием и сильной кислотой. Основание есть в 2 и 3 вариантах, но Cu(OH)2 – это нерастворимое основание

Правильный ответ 2.

А6. Реакция ионного обмена протекает до конца при сливании растворов:

1. нитрата натрия и сульфата калия

2. сульфата калия и соляной кислоты

3. хлорида кальция и нитрата серебра

4. сульфата натрия и хлорида калия

Напишем, как долны были бы проходить реакции ионного обмена между каждой парой веществ.

K2SO4 +HCl→H2SO4 +KCl

CaCl2+2AgNO3 → 2AgCl↓ + Ca(NO3)2

Na2SO4+ KCl → K2SO4+ NaCl

По таблице растворимости видим, что AgCl↓

Правильный ответ 3.

А7. В водном растворе ступенчато диссоциирует:

Ступенчатой диссоциации в водном растворе подвергаются многоосновные кислоты. Среди указанных веществ кислотой является только Н2S.

Правильный ответ 3.

А8. Уравнению реакции СuCl2+2KOH→Cu(OH)2↓+2KCl соответствует сокращенное иооное уравнение:

Напишем полное ионное уравнение:

Сu 2++2Cl-+2К++2OH-→ Cu(OH)2↓+2K+ +2Cl-

Исключаем несвязанные ионы, получаем сокращенное ионное уравнение

Правильный ответ 4.

А9. Практически до конца идет реакция:

Напишем предположительные реакции ионного обмена:

Na2SO4+ KCl→ К2SO4+ Na Cl

Н2SO4+ ВаCl2→ ВаSO4↓ + 2НCl

КNO3+NaOH→ NaNO3 + KOH

Na2SO4+ CuCl2→ CuSO4 + 2NaCl

По таблице растворимости видим ВаSO4↓

Правильный ответ 2.

А10. Нейтральную среду имеет раствор:

Нейтральную среду имеют только водные растворы солей, образованных сильным основанием и сильной кислотой. NaNO3 – это соль, образованная сильным основанием NaOH и сильной кислотой HNO3.

Правильный ответ 1.

А11. Кислотность почвы можно увеличить введением раствора:

Нужно определить, какая соль будет давать кислую реакцию среды. Это должна быть соль, образованная сильной кислотой и слабым основанием. Это NH4NO3.

Правильный ответ 1.

А12. Гидролиз протекает при растворении в воде:

Гидролизу не подвергаются только соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой. Во всех приведенных солях содержатся анионы сильных кислот. Только AlCl3 содержит катион слабого основания.

Правильный ответ 4.

А 13. Гидролизу не подвергается:

1. уксусная кислота

2. этиловый эфир уксусной кислоты

Гидролиз имеем большое значение в органической химии. Эфиры, крахмал и белок подвергаются гидролизу.

Правильный ответ 1.

А14. Какой цифрой обозначен фрагмент молекулярного уравнения химической реакции, соответствующей кратному ионному уравнению Сu2++2OH—→Cu(OH)2↓?

По сокращенному уравнению следует, что нужно взять любое растворимое соединение, содержащее ион меди и гидроксид-ион. Из всех приведенных соединений меди только CuSO4 растворим, и только в водной реакции есть ОН-.

Правильный ответ 4.

А15. При взаимодействии каких веществ выделится оксид серы:

В первой реакции получается нестойкая кислота Н2SO3, которая распадается на воду и оксид серы (IV)

II. Задания с кратким ответом и на соответствие.

В1. Общая сумма всех коэффициентов в полном и сокращенном ионном уравнении реакции между нитратом серебра и гидроксидом натрия равна…

Напишем уравнение реакции:

2AgNO3 +2NaOH→Ag2O↓+ 2NaNO3+H2O

Полное ионное уравнение:

2Ag++2NO3- +2Na++2OH-→Ag2O↓+ 2Na++2NO3-+H2O

Сокращенное ионное уравнение:

Правильный ответ: 20

В2. Составьте краткое ионное уравнение взаимодействия 1 моль гидроксида калия с 1 моль гидроксида алюминия. Укажите число ионов в уравнении.

КOH + Al(OH)3↓→ K[Al(OH)4]

Полное ионное уравнение:

К++OH- + Al(OH)3↓ → K++[Al(OH)4]-

Правильный ответ: 4 иона.

В3. Установите соответствие между названием соли и отношением её к гидролизу:

А) ацетат аммония 1. не гидролизуется

Б) сульфид бария 2. по катиону

В)сульфид цинка 3. по аниону

Г) карбонат натрия 4. по катиону и аниону

Для ответа на вопрос нужно проанализировать, какими по силе основанием и кислотой образованы эти соли.

Правильный ответ А4 Б3 В4 Г3

В4. Раствор одного моль сульфата натрия содержит 6,02ионов натрия. Рассчитайте степень диссоциации соли.

Напишем уравнение электролитической диссоциации сульфата натрия:

Распалось на ионы 0,5 моль сульфата натрия.

В5. Установите соответствие между реагентами и сокращенными ионными уравнениями:

1. Сa(OH)2+HCl → A)NH4++OH-→NH3↑+H2O

2. NH4Cl+NaOH → Б) Al3+ + OH-→ Al(OH)3↓

3. AlCl3+KOH → B) H++OH-→H2O

4. BaCl2 +Na2SO4 → Г) Ba2+ +SO42-→ BaSO4↓

Правильный ответ: В1 А2 Б3 Г4

В6. Составьте полное ионное уравнение, соответствующее сокращенному:

СO32-+2H+ → CO2 ↑+H2O. Укажите сумму коэффициентов в молекулярном и полном ионном уравнении.

Нужно взять любой растворимый карбонат и любую растворимую сильную кислоту.

Na2СO3+2HCl→ CO2 ↑+H2O +2NaCl;
Сумма коэффициентов равна 7

2Na++СO32-+2H++2Cl-→ CO2 ↑+H2O +2Na++2Cl-;
Сумма коэффициентов равна 13

III.Задания с развернутым ответом

Вопрос

Комментарий

С1. Докажите, что процесс растворения сульфата меди – физико-химический. Приведите уравнения химических реакций.

При химических реакциях происходит образование соединений. При растворении белого безводного сульфата меди в воде образуется голубой раствор.См. Рис. 1. При сольватации ионов меди, образующихся при диссоциации соли, образуются гидроксокомплексы, которые имеют голубую окраску. Кроме того, при этом выделяется тепло. СuSO4→ Сu2++SO42-;

Сu2++n(H2O)→ [Сu (H2O) n]2+

Физическую составляющую процесса можно подтвердить тем, что в растворе данное соединение не имеет четкого состава. Из получившегося раствора, исходный сульфат меди можно получить при нагревании, т. е. нехимическим способом.

С2. Объясните, что общего в растворах соляной кислоты, хлорида натрия, хлорида кальция и хлорида алюминия. Какие процессы происходят в этих растворах при добавлении нитрата серебра? Ответы подтвердите записями сокращенных ионных уравнений реакций.

Формулы этих соединений:

HCl, NaCl, CaCl2, AlCl3.

В состав каждого из этих соединений входит хлорид-ион, который при добавлении раствора нитрата серебра образует осадок нитрата серебра.