IV . Электролитическая диссоциация



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

IV . Электролитическая диссоциация



По способности проводить электрический ток растворы делятся на электролиты и неэлектролиты. Электролитами называют вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток. К электролитам относятся соли, кислоты, основания. Процесс распада молекул электролита на ионы называется электролитической диссоциацией. В электрическом поле положительно заряженные ионы движутся к отрицательному электроду (катоду[─]), поэтому называются катионами, отрицательно заряженные ионы движутся к положительному электроду (аноду[+]), поэтому называются анионами.

К катионам относятся иноы H+, NH4+, Na+, Fe2+, Al3+, катионы основных солей – CuOH+, Al(OH)2+, FeOH+ и т.д.

К анионам относятся OH, Cl, NO3, HCO3, H2PO4, SO32─, SO42─, MnO4

Степень и константа диссоциации

В водных растворах электролиты могут полностью или частично распадаться на ионы. Число, показывающее, какая часть молекул распалась на ионы, называется степенью электролитической диссоциации:  n – число молекул распавшихся на ионы, N – общее число растворенных молекул.

Электролиты, для которых α ≈ 100% называются сильныными электролитами(соли, кислоты HClO4, HNO3, HCl, H2SO4, щелочи NaOH, KOH).

Электролиты, для которых α < 3%, называют слабыми электролитами (HClO2, HNO2, H2SO3, H3PO4, H2S, Fe(OH)2, Cu(OH)2, NH4OH).

Для характеристики слабых электролитов применяют понятие константы диссоциации К. Константа диссоциации электролита и константа равновесия реакции - это одно и то же. Например, для реакции диссоциации уксусной кислоты СН3СООН = СН3СОО + Н+,  = 1,8×10─5 . Как правило, константу диссоциации слабого электролита определяют экспериментально и она не зависит от концентрации электролита.

Диссоциация воды. рН – раствора

Вода, как слабый электролит, в незначительной степени диссоциирует на ионы Н+ и ОН, причем при 250С ионное произведение воды [H+]×[OH] = 10─14

По определению ─lg[H+] = pH (раствора). Если pH раствора меньше семи, раствор называют кислым, если рН раствора больше семи – раствор щелочной.

Отметим, что рН желудочного сока ≈ 1,7 крови ≈ 7,4

Вычисление рН раствора

Задача. Вычислить рН раствора сильного электролита CsOH c молялярной концентрацией 0,05 М.

Решение: в воде сильный электролит диссоциирует необратимо:

CsOH = Cs+ + OH. [Cs+] = [OH] = 0,05M; т.к. [H+]×[OH] = 10−14, следовательно lg[H+] + lg[OH] = −14, lg[H+] = −14 – lg[OH] = −14 – lg(0,05) = −14 – (−1,3) = −12,7. pH = −lg[H+] = 12,7. Раствор CsOH – щелочной.

Задача. Вычислить рН раствора слабого электролита СН3СООН (уксусная кислота) c моляльной концентрацией 0,1 М, если константа диссоциации

кислоты при 25оС равна 1,75×10−5.

Решение: запишем уравнение диссоциации кислоты: СН3СООН = СН3СОО + Н+. Табличное значение константы диссоциации уксусной кислоты  равна 1,75×10−5. Решение: ,  К×[CH3COOH] = [CH3COO]×[H+]

если [CH3COO] = [H+] = x, тогда х2 = 1,75×10−5×0,1

x = [H+] ≈ 1,32×10−3;  pH = − lg[H+] = 2,88.

Повторим, что кислоты – это электролиты, которые при диссоциации образуют только один вид катионов – катионы водорода, Н+, и рН < 7.

Основания – это электролиты, которые при диссоциации образуют только один вид анионов: ОН, и pH > 7.

Амфотерные гидроксиды [Be(OH)2, Zn(OH)2, Sn(OH)2, Al(OH)3, Cr(OH)3]  - это слабые электролиты и при диссоциации образуют одновременно катионы водорода Н+ и гидроксид ионы ОН. Например, химическую формулу гидроксида цинка можно записать и как Zn(OH)2, и так: H2ZnO2. При первой записи получим Zn(OH)2 = Zn2+ + 2OH, при второй записи:  H2ZnO2 = 2H+ + ZnO22─

Средние соли - сильные электролиты, которые диссоциируют на катион металла и анион кислотного осадка:  Al2(SO4)3 = 2Al3+ + 3SO42─

Кислые соли – сильные электролиты, которые диссоциируют на катион металла и сложный анион: NaHCO3 = Na+ + HCO3

Оснóвные соли – электролиты, которые при диссоциации образуют сложный катион и анион кислотного остатка: Fe(OH)2Cl = Fe(OH)2+ + Cl.

4 .3 Упражнения для самостоятельной работы.

1. Составить уравнения электролитической диссоциации: Ba(OH)2, Al(OH)3,

NiSO4, HBr, H2SiO3, KHCO3, (PbOH)NO3, Be(OH)2, NaHPO4, K2HPO4

2. Какие из указанных электролитов при диссоциации образуют ионы водорода:

Zn(H2PO4)2, Mn(OH)2, HMnO4, CH3COOH, Fe(HSO4)3, FeOHCl, Ni(NO3)2

3. Написать выражения для константы диссоциации электролитов: HClO2,

H3PO4, H2S, HAlO2, H2SO3, NH4OH, Co(OH)2.

 



Последнее изменение этой страницы: 2021-04-04; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.16.13 (0.036 с.)