Выберите электролиты и напишите уравнения диссоциации для них

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

Выберите электролиты. Напишите уравнения диссоциации для электролитов
1. Хлорид железа (ll)
2. Серная кислота
3. Нитрат бария
4. Гидроксид натрия
5. Хлорид серебра
6. Гидроксид меди (ll)
7. Хлорид меди (ll)
8. Сульфат калия
9. Гидроксид кальция
10. Сульфат бария
11. Гидроксид алюминия
12. Фосфорная кислота

Напишите ступенчатую диссоциацию
1. Серной кислоты
2. Гидроксида кальция
3. Ортофосфорной кислоты
4. Гидроксида бария

Из четырёх веществ вашего варианта выберите сильные и слабые электролиты и составьте уравнения диссоциации их в водном растворе

Из четырёх веществ вашего варианта выберите сильные и слабые электролиты и составьте уравнения диссоциации их в водном растворе.
2. Рассчитайте величину рН и рОН раствора, зная величину концентрации Н+ ионов (столбец 5).
3. В столбце 3 приведены малорастворимые электролиты. Напишите выражение ПР малорастворимого электролита вашего варианта.
9 HNO3 NH4OH PbCl2 KCN 9,8∙10-4

Ответ.
Из данного перечня веществ сильными электролитами являются: азотная кислота HNO3 и цианид калия KCN; слабыми – гидроксид аммония NH4OH, хлорид свинца (II) PbCl2.
Диссоциация сильных электролитов происходит почти нацело:
HNO3 → Н+ + NO3-;
KCN → K+ + CN-.
Диссоциация слабых электролитов является обратимым процессом:
NH4OH ↔ NH4+ + OH-;
PbCl2 ↔ Pb2+ + 2Cl-.
Зная величину концентрации Н+ ионов, найдем значение pH по формуле:
pH=-lgH+=-lg9,8∙10-4=3.
Зная значение рН, найдем значение рОН по формуле:
pOH=14-pH=14-3=11.
Хлорид свинца (II) PbCl2 является малорастворимым соединением:
PbCl2 ↔ Pb2+ + 2Cl-.
Произведение растворимости выражается формулой:
ПР(PbCl2)=[Pb2+][Cl-]2.

10 задание.
Решите задачу:
При растворении серной кислоты массой 66,8 г в воде массой 133,2 г получили раствор (ρ =1,25 г/см3). Определите: а) молярную концентрацию; б) эквивалентную концентрацию; в) массовую долю (%) серной кислоты в полученном растворе.

Ответ.
Найдем массовую долю серной кислоты в растворе по формуле:
ωH2SO4=mH2SO4mр-ра∙100%=mH2SO4mH2SO4+mH2O∙100%;
ωH2SO4=66,866,8+133,2∙100%=66,8200,0=33,4%.
Найдем молярную концентрацию раствора по формуле:
Cm=mH2SO4MH2SO4·Vр-ра, где Vр-ра=mр-раρр-ра.
Vр-ра=200,01,25=160 мл=0,16 л.
Cm=66,898·0,16=4,26 мольл.
Найдем молярную концентрацию эквивалента по формуле:
CЭ=mH2SO4MЭH2SO4·Vр-ра.
CЭ=66,849·0,16=8,52 мольл.