Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Электролитическая диссоциация





Вещества, водные растворы или расплавы которых проводят электрический ток, называются электролита­ми. Неэлектролиты — это вещества, растворы или распла­вы которых электрический ток не проводят.Соли, кисло­ты, щелочи - электролиты. Этиловый спирт, ацетон, диэтиловый эфир - неэлектролиты.

Электропроводимость водных растворов электролитов объясняется теорией электролитической диссоциации С.Аррениуса (1887):

1. Электролиты при растворении в воде частично или полностью распадаются на ионы. Процесс распада элект­ролитов на ионы под действием растворителя называется электролитической диссоциацией или ионизацией.Иона­ми называются одноатомные или многоатомные частицы, несущие электрический заряд (Na+, Mg2+, S2-, NO-3, SO42- , NH+4 и др.). Положительно заряженные ионы называются катионами, отрицательно заряженные ионы - анионами.

2. Диссоциация слабых электролитов — процесс обрати­мый. Процесс, обратный процессу диссоциации, называ­ется ассоциацией или моляризацией:

СН3СООН ↔ СН3СОО- + Н+; NH4ОH ↔ NH+4 + OH-

3. В растворах электролитов ионы находятся в беспоря­дочном, хаотическом движении. При пропускании элект­рического тока через раствор катионы движутся к катоду, анионы - к аноду.

4. Ионы по физическим, химическим и физиологиче­ским свойствам отличаются от нейтральных атомов, из ко­торых они образовались. Например, ионы натрия Na+ и хло­рид-ионы Cl- в растворе окружены молекулами воды, не имеют цвета, запаха, не ядовиты. Атомы натрия Na0 энер­гично взаимодействуют с водой. Вещество хлор Cl02 — это газ желто-зеленого цвета, ядовит, сильный окислитель.

В растворах электролитов все ионы находятся в гидратированном состоянии, например, ионы водорода Н+ соединяются с молекулами воды по донорно-акцепторному механизму и образуются ионы гидроксония Н3О+:

Н2О + Н+ →Н3О+;

 

Н Н

\ \

ö׃ +  Н+ → ö: Н+

/ /

Н Н

 

В водных растворах присутствуют не простые ионы (Na+, C1-), а гидратированные: [Na(H2O)n]+, [С1(Н2О)n]-. Для простоты в химических уравнениях ионы изобража­ют без молекул воды: Н+, С1-, Na+, Mg2+, NO-3 и т.д.

1.4. Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации

Различают сильные и слабые электролиты. В водных растворах сильные электролиты полностью распадаются на ионы, слабые - не полностью. Поэтому в растворах сильных электролитов находятся только ионы, а раствор слабого электролита содержит ионы и недиссоциированные молекулы*. Из этого вытекает, что в уравнениях дис­социации слабых электролитов следует ставить знак обра­тимости ↔ ; в уравнениях диссоциации сильных электро­литов - знак необратимости →. Величина, которая пока­зывает, какая доля растворенных молекул распалась на ионы, называется степенью электролитической диссоци­ации (степенью ионизации). Степень электролитической диссоциации (а) равна отношению числа молекул (п), ко­торые распались на ионы, к общему числу растворенных молекул (N):

 

α=n / N• 100 %/. (1.5)

__________________________________________________________________

* Следует указать на условность деления электролитов на сильные и слабые. Так, в достаточно концентрированных растворах сильных кис­лот (например, соляной кислоты) присутствуют не только ионы Н+ и С1-, но и молекулы НС1; в достаточно разбавленных растворах слабых кислот (при бесконечном разведении) присутствуют только ионы.

 

Степень диссоциации определяют в долях единицы, или в процентах. Например, α = 0,9, или 90 %. Если α = 90 %, то это означает, что из 100 молекул распадается на ионы 90 молекул. У сильных электролитов степень диссоциации α равна 1 (100 %), у слабых электролитов степень электролитической диссоциации α меньше 1 (или меньше 100 %).

Большинство растворимых солей являются сильными электролитами. К сильным электролитам относятся и со­ли, практически нерастворимые в воде (BaSO4, AgCl и др.). Растворы их всегда очень разбавлены, но в них моле­кул нет, а есть только свободные ионы, число которых не­значительно.

Растворы сильных кислот содержат много ионов водо­рода. Растворы слабых кислот при той же концентрации содержат их мало. К сильным кислотам относятся НС1О4, H2SO4, HNO3, HC1, HBr, Hl и др.; к слабым - HNO2, H2S, Н2СО3 и почти все органические кислоты.

К сильным основаниям относятся основания щелоч­ных металлов (NaOH, КОН) и некоторых щелочноземель­ных металлов, такие, как Ва(ОН)2 и Са(ОН)2. К слабым ос­нованиям относятся NH4OH и все органические основа­ния. Вода — очень слабый электролит и в незначительной степени диссоциирует на ионы:

 

Н2О ↔ Н+ + ОН-

 






Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 291. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия