Уравнение диссоциации онлайн решение
Электролитическая диссоциация
Водные растворы некоторых веществ являются проводниками электрического тока. Эти вещества относятся к электролитам. Электролитами являются кислоты, основания и соли, расплавы некоторых веществ.
Растворы некоторых веществ в воде не проводят электрический ток. Такие вещества называют неэлектролитами. К ним относятся многие органические соединения, например сахар и спирты.
Теория электролитической диссоциации
Теория электролитической диссоциации была сформулирована шведским ученым С. Аррениусом (1887 г.). Основные положения теории С. Аррениуса:
— электролиты при растворении в воде распадаются (диссоциируют) на положительно и отрицательно заряженные ионы;
— под действием электрического тока положительно заряженные ионы движутся к катоду (катионы), а отрицательно заряженные – к аноду (анионы);
— диссоциация – обратимый процесс
Механизм электролитической диссоциации заключается в ион-дипольном взаимодействии между ионами и диполями воды (рис. 1).
Рис. 1. Электролитическая диссоциация раствора хлорида натрия
Легче всего диссоциируют вещества с ионной связью. Аналогично диссоциация протекает у молекул, образованных по типу полярной ковалентной связи (характер взаимодействия – диполь-дипольный).
Диссоциация кислот, оснований, солей
При диссоциации кислот всегда образуются ионы водорода (H + ), а точнее – гидроксония (H3O + ), которые отвечают за свойства кислот (кислый вкус, действие индикаторов, взаимодействие с основаниями и т.д.).
При диссоциации оснований всегда образуются гидроксид-ионы водорода (OH − ), ответственные за свойства оснований (изменение окраски индикаторов, взаимодействие с кислотами и т.д.).
Соли – это электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов (или катион аммония NH4 + ) и анионы кислотных остатков.
Многоосновные кислоты и основания диссоциируют ступенчато.
HSO4 − ↔ H + + SO4 2- (II ступень)
Ca(OH)2 ↔ [CaOH] + + OH − (I ступень)
[CaOH] + ↔ Ca 2+ + OH −
Степень диссоциации
Среди электролитов различают слабые и сильные растворы. Чтобы охарактеризовать эту меру существует понятие и величина степени диссоциации (
). Степень диссоциации – отношение числа молекул, продиссоциировавших на ионы к общему числу молекул. часто выражают в %.
= N’ / N
К слабым электролитам относятся вещества, у которых в децимолярном растворе (0,1 моль/л) степень диссоциации меньше 3%. К сильным электролитам относятся вещества, у которых в децимолярном растворе (0,1 моль/л) степень диссоциации больше 3%. Растворы сильных электролитов не содержат непродиссоциировавших молекул, а процесс ассоциации (объединения) приводит к образованию гидратированных ионов и ионных пар.
На степень диссоциации оказывают особое влияние природа растворителя, природа растворенного вещества, температура (у сильных электролитов с повышением температуры степень диссоциации снижается, а у слабых – проходит через максимум в области температур 60 o С), концентрация растворов, введение в раствор одноименных ионов.
Амфотерные электролиты
Существуют электролиты, которые при диссоциации образуют и H + , и OH − ионы. Такие электролиты называют амфотерными, например: Be(OH)2, Zn(OH)2, Sn(OH)2, Al(OH)3, Cr(OH)3 и т.д.
H + +RO − ↔ ROH ↔ R + + OH −
Ионные уравнения реакций
Реакции в водных растворах электролитов – это реакции между ионами – ионные реакции, которые записывают с помощью ионных уравнений в молекулярной, полной ионной и сокращенной ионной формах. Например:
Ba 2+ + SO4 2- = BaSO4 ↓ (сокращенная ионная форма)
Водородный показатель pH
Вода – слабый электролит, поэтому процесс диссоциации протекает в незначительной степени.
К любому равновесию можно применить закон действующих масс и записать выражение для константы равновесия:
Равновесная концентрация воды – величина постоянная, слеовательно.
Кислотность (основность) водного раствора удобно выражать через десятичный логарифм молярной концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком. Эта величина называется водородным показателем (рН):
Если раствор нейтральный, то [H + ]=[OH − ] =10 -7 , рН =7.
Если среда кислая [H + ] > 10 -7 , рН + ] -7 , рН > 7
Электролитическая диссоциация
Электролитическая диссоциация электролитов в водных растворах. Сильные и слабые электролиты.
В начале XIX века была замечена способность растворов многих веществ проводить электрический ток (была обнаружена Майклом Фарадеем). Исследование электропроводности растворов показало, что растворы и расплавы многих веществ (например, поваренной соли) проводят электрический ток. Зато дистиллированная вода, кристаллические вещества и растворы некоторых других веществ (например, сахарозы) не проводит электрический ток – лампочка не горит, если замкнуть цепь.
Вещества, которые проводят электрический ток назвали электролитами, вещества, непроводящие ток – неэлектролиты. Электролиты делятся на сильные и слабые. Сильные хорошо проводят ток, лампочка горит ярко, слабые – плохо проводят ток, лампочка горит тускло, например, в растворе уксусной кислоты (см. рисунок).
В чем же причина электропроводности? Почему одни вещества проводят электрический ток, а другие нет?
Электрический ток – это направленно движение заряженных частиц под действием разности потенциалов. Электрический ток в металлах осуществляется за счет электронов, именно электроны являются носителями заряда. А в растворах и расплавах заряд переносят ионы. Вещества, которые распадаются на ионы в растворе или расплаве и проводят электрический ток называются электролитами.
Запомнить! Электролиты – вещества, которые проводят электрический ток в растворах. Электролиты в растворах распадаются на заряженные частицы – ионы, которые могут передвигаться к электродам. Это и есть причина электрического тока в растворах.
Химическая связь в электролитах — ионная или ковалентная сильнополярная (соли, кислоты, основания).
Неэлектролиты – вещества, которые не проводят электрический ток в растворах. Связь в таких веществах — ковалентная неполярная и слабополярная. При растворении они образуют не ионы, а молекулы, которые не способны переносить электрический ток, например, органические вещества (сахароза, бензин, спирт).
Теория электролитической диссоциации была сформулирована Сванте Аррениусом в 1887 году, но актуальна и по сей день. Основные положения этой теории:
- При растворении в воде (или расплавлении) электролиты распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы (подвергаются электролитической диссоциации).
- Под действием электрического тока катионы двигаются к катоду (-), а анионы – к аноду (+).
- Электролитическая диссоциация — процесс обратимый.
- Сила электролита ( на сколько полно происходит распад на ионы) определяется степенью диссоциации, обозначается α (альфа) . Она показывает отношение числа молекул, распавшихся на ионы (n) к общему числу молекул, введенных в раствор (N). Изменяется от 0 до 1, или в прощентах от 0 до 100% 0 означает – совсем не распадается на ионы, 1 или 100% — все молекулы распались на ионы.
Степень электролитической диссоциации (α) зависит от природы электролита и растворителя, температуры и концентрации.
В зависимости от значения степени диссоциации, электролиты можно разделить на сильные, средние и слабые.
Сильные электролиты имеют степень диссоциации α > 30%, средние от 3 – 30%, а слабые – меньше 3%.
К сильным относят все раств. соли, все щелочи и некоторые кислоты. В растворе эти соединения практически полностью распадаются на ионы.
При написании уравнений диссоциации помните, что суммарный заряд катионов и анионов должен быть равен нулю.
Эти реакции распада на ионы протекают необратимо (только в одну сторону), ионы обратно не соединяются в кристаллическую решетку, препятствуют молекулы воды, окружающие эти ионы (гидратные оболочки).
К электролиам средней силы относят гидроксид магния, сернистую и фосфорную кислоты.
К слабым электролитам, которые лишь частично распадаются на ионы, α < 3%, относят гидроксид аммония, угольную кислоту, сероводородную, уксусную кислоты и воду. Диссоциация слабых электролитов – обратимые процесс.
CHEMEGE.RU
Подготовка к ЕГЭ по химии и олимпиадам
Теория электролитической диссоциации
Темы кодификатора ЕГЭ: Электролитическая диссоциация электролитов вводных растворах. Сильные и слабые электролиты.
Электролиты – это вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток.
Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц под действием электрического поля. Таким образом, в растворах или расплавах электролитов есть заряженные частицы. В растворах электролитов, как правило, электрическая проводимость обусловлена наличием ионов.
Ионы – это заряженные частицы (атомы или группы атомов). Разделяют положительно заряженные ионы (катионы) и отрицательно заряженные ионы (анионы).
Электролитическая диссоциация — это процесс распада электролита на ионы при его растворении или плавлении.
Разделяют вещества — электролиты и неэлектролиты. К неэлектролитам относятся вещества с прочной ковалентной неполярной связью (простые вещества), все оксиды (которые химически не взаимодействуют с водой), большинство органических веществ (кроме полярных соединений — карбоновых кислот, их солей, фенолов) — альдегиды, кетоны, углеводороды, углеводы.
К электролитам относят некоторые вещества с ковалентной полярной связью и вещества с ионной кристаллической решеткой.
В чем же суть процесса электролитической диссоциации?
Поместим в пробирку несколько кристаллов хлорида натрия и добавим воду. Через некоторое время кристаллы растворятся. Что произошло?
Хлорид натрия – вещество с ионной кристаллической решеткой. Кристалл NaCl состоит из ионов Na + и Cl — . В воде этот кристалл распадается на структурные единицы-ионы. При этом распадаются ионные химические связи и некоторые водородные связи между молекулами воды. Попавшие в воду ионы Na + и Cl — вступают во взаимодействие с молекулами воды. В случае хлорид-ионов можно говорить про электростатическое притяжение дипольных (полярных) молекул воды к аниону хлора, а в случае катионов натрия оно приближается по своей природе к донорно-акцепторному (когда электронная пара атома кислорода помещается на вакантные орбитали иона натрия). Окруженные молекулами воды ионы покрываются гидратной оболочкой. Диссоциация хлорида натрия описывается уравнением:
NaCl = Na + + Cl –
При растворении в воде соединений с ковалентной полярной связью, молекулы воды, окружив полярную молекулу, сначала растягивают связь в ней, увеличивая её полярность, затем разрывают её на ионы, которые гидратируются и равномерно распределяются в растворе. Например, соляная ксилота диссоциирует на ионы так: HCl = H + + Cl — .
При расплавлении, когда происходит нагревание кристалла, ионы начинают совершать интенсивные колебания в узлах кристаллической решётки, в результате чего она разрушается, образуется расплав, который состоит из ионов.
Процесс электролитической диссоциации характеризуется величиной степени диссоциации молекул вещества:
Степень диссоциации — это отношение числа продиссоциировавших (распавшихся) молекул к общему числу молекул электролита. Т.е., какая доля молекул исходного вещества распадается в растворе или расплаве на ионы.
Nпродисс — это число продиссоциировавших молекул,
Nисх — это исходное число молекул.
По степени диссоциации электролиты делят на делят на сильные и слабые.
Сильные электролиты (α≈1):
1. Все растворимые соли (в том числе соли органических кислот — ацетат калия CH3COOK, формиат натрия HCOONa и др.)
2. Сильные кислоты: HCl, HI, HBr, HNO3, H2SO4 (по первой ступени), HClO4 и др.;
3. Щелочи: NaOH, KOH, LiOH, RbOH, CsOH; Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2.
Сильные электролиты распадаются на ионы практически полностью в водных растворах, но только в ненасыщенных. В насыщенных растворах даже сильные электролиты могут распадаться только частично. Т.е. степень диссоциации сильных электролитов α приблизительно равна 1 только для ненасыщенных растворов веществ. В насыщенных или концентрированны растворах степень диссоциации сильных электролитов может быть меньше или равна 1: α≤1.
Слабые электролиты (α + и PO4 3– :
Диссоциация слабых электролитов : многоосновных кислот и многокислотных оснований происходит ступенчато и обратимо. Т.е. при диссоциации слабых электролитов распадается на ионы только очень небольшая часть исходных частиц. Например, угольная кислота:
HCO3 – ↔ H + + CO3 2–
Гидроксид магния диссоциирует также в 2 ступени:
Mg(OH)2 ⇄ Mg(OH) + OH –
Mg(OH) + ⇄ Mg 2+ + OH –
Кислые соли диссоциируют также ступенчато, сначала разрываются ионные связи, затем — ковалентные полярные. Например, гидрокабонат калия и гидроксохлорид магния:
KHCO3 ⇄ K + + HCO3 – (α=1)
HCO3 – ⇄ H + + CO3 2– (α + + Cl – (α=1)
MgOH + ⇄ Mg 2+ + OH – (α + + S 2– , при полном распаде 1 моль соли образуется 3 моль ионов, больше 3 моль ионов не получится никак;
б) Ba(ClO3)2 ⇄ Ba 2+ + 2ClO3 – , опять при распаде 1 моль соли образуется 3 моль ионов, больше 3 моль ионов не образуется никак;
в) NH4NO3 ⇄ NH4 + + NO3 – , при распаде 1 моль нитрата аммония образуется 2 моль ионов максимально, больше 2 моль ионов не образуется никак;
г) Fe(NO3)3 ⇄ Fe 3+ + 3NO3 – , при полном распаде 1 моль нитрата железа (III) образуется 4 моль ионов. Следовательно, при неполном распаде 1 моль нитрата железа возможно образование меньшего числа ионов (неполный распад возможен в насыщенном растворе соли). Следовательно, вариант 4 нам подходит.
Электролитическая диссоциация: решение задач
Теоретический материал приведен на страницах:
Освежим в памяти основные моменты, которые необходимы при решении задач.
Степень диссоциации (α) — отношение кол-ва молекул, которые распались на ионы (N’), к общему кол-ву растворенных молекул (N):
- α=0 — диссоциация отсутствует;
- α=0-3% — слабые электролиты — слабые кислоты (H2SO3, H2S, H2SiO3), слабые основания;
- α=3%-30% — средние электролиты;
- α=30%-100% — сильные электролиты — соли, сильные кислоты (HCl, HBr, HNO3, H2SO4(разб.)), некоторые основания (LiOH, KOH, NaOH);
- α=100% — полная диссоциация.
Степень диссоциации зависит от концентрации раствора.
Константа диссоциации электролита (K) — количественная характеристика диссоциации — отношение произведений концентрации ионов, образованных при диссоциации, к концентрации исходных частиц. Для электролита АВ, который диссоциирует по уравнению АВ↔A — +B + :
Константра диссоциации не зависит от концентрации веществ и может колебаться в очень ширком диапазоне — от 10 -16 до 10 15 .
Степень и константа диссоциации связаны между собой соотношением, называемым Законом разведения Оствальда:
Для слабых электролитов:
Диссоциация воды и её константа диссоциации:
Поскольку вода является очень слабым электролитом, то концентрация [H2O] является практически неизменной, поэтому, остаётся постоянной и константа диссоциации воды (ионное произведение воды):
Для чистой воды:
На практике пользуются водородным показателем pH=-lg[H + ]:
- pH=7 — нейтральная среда;
- pH 7 — щелочная среда.
Диссоциация кислот и оснований
Константа диссоциации одноосновных кислот (Ka-кислотный тип диссоциации; А — -кислотный остаток):
Многоосновные кислоты диссоциируют в несколько стадий, у каждой из которых своя константа диссоциации.
Константа диссоциации оснований обозначается Kb.
Диссоциация малорастворимых веществ
Константа диссоциации малорастворимых веществ называется произведением растворимости (ПР).
При наличии в растворе нескольких электролитов они диссоциируют в сторону образования: 1) осадков; 2) газов; 3) слабых электролитов.
Взаимодействие солей с водой с образованием кислой и основной соли называется гидролизом.
Примеры решения задач
Пример 1 . Написать молекулярное уравнение, соответствующее ионному уравнению взаимодействия иона водорода (H + ) с гидроксид-ионом (OH — ).
- ион водорода реагирует с гидроксид-ионом с образованием молекулы воды (реакция нейтрализации):
- ионы водорода образуются при диссоциации сильных кислот (HCl);
- гидроксид-ионы образуются при диссоциации сильных оснований (NaOH);
Пример 2 . Написать молекулярное уравнение, соответствующее ионному уравнению взаимодействия иона водорода с карбонат-ионом.
- карбонат-ионы реагируют с ионами водорода с образованием гидрокарбонат-ионов (реакция протекает при недостатке ионов водорода):
- второй вариант данной реакции — образование неустойчивой угольной кислоты, распадающейся на воду и оксид углерода (протекает при избытке ионов водорода):
- Молекулярные уравнения реакций:
Пример 3 . Написать молекулярное уравнение, соответствующее ионному уравнению взаимодействия иона серебра с гидроксид-ионом.
- ион серебра реагирует с гидроксид-ионом с образованием неустойчивого соединения гидроксида серебра, распадающегося на воду и оксид серебра:
- ионы серебра образуются при диссоциации растворимых солей серебра (AgNO3);
- гидроксид-ионы образуются при диссоциации сильных оснований (NaOH);
Пример 4 . При взаимодействии каких растворов получится карбонат кальция (CaCO3)?
Из таблицы растворимости видно, что карбонат кальция нерастворим в воде.
- Сокращенное ионное уравнение для получения CaCO3 будет иметь следующий вид:
- Для решения задачи подойдет любое растворимое соединение кальция, которое будет диссоциировать с образованием ионов Ca 2+ , например, хлорид или нитрат кальция — CaCl2 или Ca(NO3)2;
- В качестве донора ионов CO3 2- сойдет любой растворимый в воде карбонат, например, Na2CO3 или K2CO3;
- Один из вариантов молекулярного уравнения:
Пример 5 . Растворы каких солей нужны для получения:
Пример 6 . Какие вещества образуются при взаимодействии растворов сульфата натрия (Na2SO4) и хлорида бария (BaCl2)?
- Из таблицы растворимости видно, что обе соли растворимы в воде:
- При слиянии растворов образуются катионы натрия и бария и анионы хлора и оксида серы. Из таблицы растворимости видно, что нерастворимую в воде соль даст сочетание Ba 2+ и SO4 2- :
- Уравнение реакции будет иметь вид:
Пример 7 . Какая соль выпадет в осадок при взаимодействии нитрата серебра (AgNO3) и хлорида кальция (CaCl2)? Написать уравнение реакции.
Пример 8 . Каким образом можно очистить поваренную соль (NaCl) от сульфата натрия (Na2SO4)?
Идея решения задачи заключается в добавлении в раствор поваренной соли и сульфата натрия вещества, способного распадаться на ионы, которые свяжут ионы оксида серы в нерастворимую соль, высвободив тем самым ионы натрия.
Роль связывающего вещества выполнит хлорид кальция CaCl2.
После того, как CaSO4↓ выпадет в осадок, полученный раствор необходимо будет отфильтровать, после чего в фильтрате будет присутствовать чистая поваренная соль.
Пример 9 . Написать молекулярное и ионное уравнение реакции хлорида алюминия с нитратом серебра.
- Молекулярное уравнение:
- Полное ионное уравнение:
- Сокращенное ионное уравнение:
Пример 10 . Рассчитать концентрацию ионов, образующихся при смешении 1 литра 0,25М раствора BaCl2 и 1 литра 0,5М раствора Na2SO4, после выпадения BaSO4 в осадок.
- Молекулярное уравнение реакции:
- Сокращенное ионное уравнение:
- Рассчитаем исходные кол-ва ионов:
- (Ba 2+ ) в обменной реакции присутствует в недостатке, поэтому, в реакцию вступает не 0,5, а только 0,25 SO4 2- ;
- Объем полученного раствора 1+1=2 литра;
- Рассчитаем молярные концентрации ионов:
Пример 11 . Рассчитать pH водного раствора 0,1М HCl; 0,1M NaOH.
- HCl — сильная кислота, диссоциирует полностью, уравнение диссоциации:
- NaOH — сильное основание, диссоциирует полностью, уравнение диссоциации:
Пример 12 . Рассчитать концентрацию ионов водорода в растворе аммиака с концентрацией 1,5 моль/л (K=1,7·10 -5 ).
- Формула равновесия, установленного в водном растворе аммиака:
- Обозначим через x равновесную концентрацию [OH — ]; тогда [NH4 + ]=x; [NH3]=1,5-x:
Пример 13 . Какое кол-во осадка образуется при смешении 250 мл растворов нитрита лития (концентрация 0,3 моль/л) и фторида натрия (0,2 моль/л), если произведение растворимости фторида лития ПР(LiF)=1,5·10 -3 .
- Уравнение реакции:
- Рассчитаем исходные кол-ва ионов:
- Объем раствора равен 0,25+0,25=0,5 л
- Если обозначить через x моль кол-во выпавшего осадка LiF, тогда произведение концентрации ионов в растворе будет равно:
- Масса выпавшего осадка:
Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:
Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе
Электролитическая диссоциация
Данный урок посвящен изучению темы «Электролитическая диссоциация». В процессе изучения этой темы Вы поймете суть некоторых удивительных фактов: почему растворы кислот, солей и щелочей проводят электрический ток; почему температура кипения раствора электролита выше по сравнению с раствором неэлектролита.
Тема: Химическая связь. Электролитическая диссоциация
Урок: Электролитическая диссоциация
1. Понятие электролитическая диссоциация
Тема нашего урока – «Электролитическая диссоциация». Мы попробуем объяснить некоторые удивительные факты:
— Почему растворы кислот, солей и щелочей проводят электрический ток.
— Почему температура кипения раствора электролита всегда будет выше, чем температура кипения раствора не электролита той же концентрации.
В 1887 году шведский физико — химик Сванте Аррениус, исследуя электропроводность водных растворов, высказал предположение, что в таких растворах вещества распадаются на заряженные частицы – ионы, которые могут передвигаться к электродам – отрицательно заряженному катоду и положительно заряженному аноду.
Это и есть причина электрического тока в растворах. Данный процесс получил название электролитической диссоциации (дословный перевод – расщепление, разложение под действием электричества). Такое название также предполагает, что диссоциация происходит под действием электрического тока. Дальнейшие исследования показали, что это не так: ионы являются толькопереносчиками зарядов в растворе и существуют в нем независимо от того, проходит черезраствор ток или нет. При активном участии Сванте Аррениуса была сформулирована теория электролитической диссоциации, которою часто называют в честь этого ученого. Основная идея данной теории заключается в том, что электролиты под действием растворителя самопроизвольно распадаются на ионы. И именно эти ионы являются носителями заряда и отвечают за электропроводность раствора.
Электрический ток — это направленное движение свободных заряженных частиц. Вы уже знаете, что растворы и расплавы солей и щелочей электропроводны, так как состоят не из нейтральных молекул, а из заряженных частиц – ионов. При расплавлении или растворении ионы становятся свободными переносчиками электрического заряда.
Процесс распада вещества на свободные ионы при его растворении или расплавлении называют электролитической диссоциацией.
Рис. 1. Схема распада на ионы хлорида натрия
2. Сущность процесса электролитической диссоциации солей
Сущность электролитической диссоциации заключается в том, что ионы становятся свободными под влиянием молекулы воды. Рис.1. Процесс распада электролита на ионы отображают с помощью химического уравнения. Запишем уравнение диссоциации хлорида натрия и бромида кальция. При диссоциации одного моля хлорида натрия образуются один моль катионов натрия и один моль хлорид — анионов. NaCl⇄Na + + Cl —
При диссоциации одного моля бромида кальция образуется один моль катионов кальция и два моля бромид — анионов.
CaBr2⇄Ca 2+ + 2Br —
Обратите внимание: так как в левой части уравнения записана формула электронейтральной частицы, то суммарный заряд ионов должен быть равен нулю.
Вывод: при диссоциации солей образуются катионы металла и анионы кислотного остатка.
3. Сущность процесса электролитической диссоциации щелочей
Рассмотрим процесс электролитической диссоциации щелочей. Запишем уравнение диссоциации в растворе гидроксида калия и гидроксида бария.
При диссоциации одного моля гидроксида калия образуются один моль катионов калия и один моль гидроксид-анионов. KOH⇄K + + OH —
При диссоциации одного моля гидроксида бария образуются один моль катионов бария и два моля гидроксид — анионов. Ba(OH)2⇄Ba 2+ + 2 OH —
Вывод: при электролитической диссоциации щелочей образуются катионы металла и гидроксид — анионы.
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.
4. Сущность процесса электролитической диссоциации кислот
Рис. 2. Строение молекул хлороводорода и воды
Рассмотри процесс электролитической диссоциации кислот. Молекулы кислот образованы ковалентной полярной связью, а значит, 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. Рис.2.
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.
5. Ступенчатая диссоциация кислот
Ступенчатая диссоциация серной кислоты
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. HSO4 — ⇄H + + SO4 2-
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.
6. Сравнение температур кипения электролитов и неэлектролитов
Теперь мы можем объяснить, почему температура кипения раствора электролита будет выше, чем температура кипения раствора неэлектролита.
При растворении молекулы растворенного вещества взаимодействуют с молекулами растворителя, например – воды. Чем больше частиц растворенного вещества находится в одном объеме воды, тем будет выше его температура кипения. Теперь представим, что в одинаковых объемах воды растворили равные количества вещества-электролита и вещества — неэлектролита. Электролит в воде распадется на ионы, а значит – число его частиц будет больше, чем в случае растворения неэлектролита. Таким образом, наличие свободных частиц в электролите объясняет, почему температура кипения раствора электролита будет выше, чем температура кипения раствора неэлектролита.
Подведение итога урока
На этом уроке вы узнали, что растворы кислот, солей и щелочей электропроводны, так как при их растворении образуются заряженные частицы – ионы. Такой процесс называется электролитической диссоциацией. При диссоциации солей образуются катионы металла и анионы кислотных остатков. При диссоциации щелочей образуются катионы металла и гидроксид-анионы. При диссоциации кислот образуются катионы водорода и анионы кислотного остатка.
Список рекомендованной литературы
1. Рудзитис Г.Е. Неорганическая и органическая химия. 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень/ Г. Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. М.: Просвещение. 2009 г.119с.:ил.
2. Попель П.П.Химия:8 кл.: учебник для общеобразовательных учебных заведений/П.П. Попель, Л.С.Кривля. -К.: ИЦ «Академия»,2008.-240 с.: ил.
3. Габриелян О.С. Химия. 9 класс. Учебник. Издательство: Дрофа.:2001. 224с .
Рекомендованные ссылки на ресурсы интернет
Рекомендованное домашнее задание
1. №№ 1,2 6 (с.13) Рудзитис Г.Е. Неорганическая и органическая химия. 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень/ Г. Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. М.: Просвещение. 2009 г.119с.:ил.
2. Что такое электролитическая диссоциация? Вещества, каких классов относятся к электролитам?
3. Вещества, с каким типом связи являются электролитами?
Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта. 
