Teoría ácida y bases de la teoría de la disociación electrolítica. La teoría de la disociación electrolítica es una de las principales de la química.
La teoría de los electrolitos toma su propio comienzo en la primera mitad del siglo XIX, cuando M. Faradays pasaron sus famosos experimentos con soluciones de sal de cocción. Encontró que agua absolutamente limpia Hace una corriente eléctrica muy mala, pero vale la pena agregar varios cristales de sal, y la conductividad aumenta inmediatamente. Ya era entonces, la suposición nació que la sal se decae en agua en algunas partículas que son capaces de llevar a cabo la corriente eléctrica, sin embargo, teoría completaDescribir todos estos procesos en soluciones aparecieron mucho más tarde.
Teoría de la disociación electrolítica.
La teoría, cuyo fundador apareció por Arhenius en el período 1883-1887, se basa en la idea de que cuando se produce moléculas de sustancia soluble (electrolito) en el fluido polar o no polar, disociación en iones. Los electrolitos se llaman compuestos que en la solución se desintegran espontáneamente en iones capaces de existencia independiente. La cantidad de iones generada, su estructura y su valor de carga dependen solo de la naturaleza de la molécula disociable.
Para usar la teoría en la descripción de las propiedades de la disolución, se utilizan varias suposiciones, a saber: se supone que la disociación es incompleta, los iones (sus conchas electrónicas) no reaccionan entre sí, y su comportamiento puede ser descrito por La ley de las masas activas en condiciones ideales. Si considera sistema teóricoCuando el electrolito se encuentra en el equilibrio de fase con productos de su disociación, la k + catión y anión A, según la ley de las masas activas, se puede elaborar la ecuación de la reacción de disociación:
Ka \u003d k + + a- (1)
La constante de equilibrio, registrada, a través de la concentración de sustancias en condiciones isotérmicas tendrá el siguiente significado:
Cd \u003d x / (2)
En este caso (en la ecuación 2), la constante de equilibrio KD no será otra cosa que no sea la constante de disociación, los valores, en la parte correcta son las concentraciones de equilibrio del electrolito y sus productos de disociación.
Teniendo en cuenta la admisión de la teoría de Arhenius, que fueron aplicados por el autor, en particular, sobre la incompletitud de la disociación, se introduce el concepto de grado de disociación: se introduce α. Por lo tanto, si expresamos la concentración de la solución C (mol / L), entonces la solución de la solución representa el electrolito α (KA), y su concentración de equilibrio puede expresarse como (1-α) con MOL / L. Es obvio a partir de la ecuación de reacción (1) que el mole de electrolito (KA) está formado por el mismo número de K + y Aciones. Si sustituimos todos estos valores en la ecuación (2) y realizamos una serie de simplificaciones, entonces obtenemos una fórmula constantes de disociación (Grado de la Divociación de Fórmula):
Cd \u003d α 2 x C / 1-α (3)
Esta ecuación le permite cuantificar la magnitud del grado de disociación electrolítica en diferentes soluciones.
La teoría de Arrhenius dio el desarrollo de un conjunto. direcciones científicas En química: con su ayuda, se crearon las primeras teorías de los ácidos y fundamentos, se dieron explicaciones a los procesos fisicoquímicos en sistemas homogéneos. Sin embargo, no está desprovisto de deficiencias que se relacionan principalmente con el hecho de que la teoría no tiene en cuenta las interacciones meílicas.
Clasificación de electrolitos con ejemplos.
Los electrolitos se clasifican en el grupo de electrolitos de potencia media débil y fuerte, periódicamente. Los electrolitos fuertes se caracterizan por desintegrarse en la solución. completamente. Como regla general, estos son ácidos minerales fuertes, por ejemplo:
- Ácido nítrico - HNO3.
- Ácido herbónico - HCl.
- Ácido de cloro - HCLO4.
- Ácido ortofosfórico - H3PO4.
Los electrolitos fuertes pueden ser motivos, por ejemplo:
- Hidróxido de potasio - KOH.
La mayor parte de los electrolitos fuertes es la gran mayoría de las sales (Na2SO4, CA (NO3) 2, CH3COONA, cloruros, sulfuros).
Los electrolitos débiles, por el contrario, las soluciones hidratadas parcialmente. Este grupo debe incluir ácidos inorgánicos (H2CO3, H3BO3, H3AsO4), bases débiles (amonio), algunas sales (HGCl2), ácidos orgánicos (CH3COOH, C6H5COOH), fenoles y aminas. EN soluciones no acuosas Los mismos compuestos pueden ser electrolitos fuertes y débiles, dependen de la naturaleza del solvente.
Disociación de ácidos, bases y sales.
Patrones para ácidos
Con disociación eléctrica de ácidos en soluciones acuosas, los iones de hidrógeno cargados positivamente se forman como cationes (H +):
HNO3 → H + + NO3-
Si el ácido es multi-eje (por ejemplo: la ecuación de disociación es H2SO4), entonces la disociación se produce secuencialmente, cada vez que sonríe un ion de hidrógeno para cada vez:
H2SO4 → H + + HSO4 es la primera etapa de hidrosulfato de iones
HSO4- → H + + SO4- Segunda etapa - Sulfato de iones
El proceso para el ácido polipético, como regla general, fluye tanto como sea posible a la primera etapa, el grado de disociación de los posteriores mucho menos.
Proceso característico para álcalis.
En caso de disociación de alcalujos en soluciones acuosas, se requiere un ión de hidroxilo cargado negativamente (ON-):
NaOH → Na + + OH-
El proceso para bases de múltiples ácidos (ejemplo, el mecanismo de disociación del hidróxido de magnesio) se realiza en una múltiples etapas de manera similar a los ácidos polipáticos:
MG (OH) 2 → OH- + MG (OH) + Primera etapa
MG (OH) + → OH- + MG2 + Segunda etapa
También hay casos cuando los cationes de hidrógeno y los aniones hidroxilo también se pueden formar en el proceso de disociación (durante la disociación de los anfolitos o los compuestos de anfitrión, por ejemplo, ZN, AL):
2OH- + ZN2 + + 2H2O ← → ZN (OH) 2 + H2O ← → 2- + 2H + + +
Reglas para fugas para sales ácidas y principales.
Para sales ácidas, el patrón principal es el siguiente: primero disocie los cationes (metales cargados positivamente), y solo entonces cates de hidrógeno:
Khso4 → k + + hso4- primera etapa
HSO4 - → H + + SO4- Segunda etapa
Las sales principales, en primer lugar, se transmiten a una solución de residuos de ácidos, y luego hidroxil-ion:
Baohcl → cl- + ba (oh) + primera etapa
Ba (oh) + → oh- + ba2 + segunda etapa
Indicador de hidrógeno
Definición, esencia y significado.
Los procesos de disociación no solo pueden continuar por sustancias mudadas, pero también solvente. Por lo tanto, el agua es ella misma consigo un electrolito débil y se caracteriza por una disociación en un grado muy pequeño. La ecuación del proceso se puede escribir de la siguiente manera:
H2O \u003d N3O + + +
Una molécula de agua se disocia en iones de hidrógeno cargados positivamente y aniones de hidroxonía cargadas adversamente. Es la concentración de estos iones determina el nivel de acidez de la solución: cuanto mayores de los iones de hidroxonio, la solución más ácida.
La concentración de iones de hidroxonio en soluciones reales suele ser muy pequeña (por ejemplo: 5 × 10-6 g / l) y, por lo tanto, por conveniencia, este valor es logarithming, y para obtener un valor positivo, tomado con un signo inverso. Formule brevemente una definición estricta del concepto de "indicador de hidrógeno" o pH.
el pH (indicador de hidrógeno) es un logaritmo natural negativo de la concentración de iones de hidroxonio, lo que refleja la acidez de la solución.
ph \u003d - lg
Los valores del indicador de hidrógeno se aprueban en la escala de valores de 0 a 14, donde 0 es la solución más ácida, y 14 es la más alcalina. Una solución con un valor de 7 se considera una solución neutra (pH apropiado de agua pura). Por ejemplo, presentamos varias soluciones típicas que tienen valores característicos del indicador de hidrógeno:
Recurrir significativamente al uso de otro indicador - Ron. En su sentido, es absolutamente similar al indicador de hidrógeno, excepto que la concentración de iones de hidroxilo se toma como base.
Arrhenius llamó la atención a la estrecha relación entre la capacidad de las soluciones de sales, ácidos y bases para llevar a cabo una corriente eléctrica y desviaciones de soluciones de estas sustancias de las leyes de la Vant-Gooff y Raúl. Mostró que con la conductividad eléctrica de la solución, es posible calcular su presión osmótica y, en consecuencia, el valor L de Corrección del coeficiente L Calculado a partir de la conductividad eléctrica, coincidió bien con los valores encontrados para las mismas soluciones por otros métodos. .
La causa de una presión osmótica excesivamente alta de las soluciones electrolíticas es, según Arhenius, la disociación de los electrolitos por iones. Como resultado, por un lado, el número total de partículas en la solución aumenta, y, en consecuencia, la presión osmótica, una disminución en la presión del vapor y los cambios en las temperaturas de ebullición y congelación, en el otro, los iones. Determine la capacidad de la solución para llevar a cabo una corriente eléctrica.
Estas suposiciones se convirtieron en una teoría delgada llamada teorías de la disociación electrolítica.
De acuerdo con esta teoría, cuando se disuelve en agua, los electrolitos se descomponen (disociados) en iones positivos y cargados negativamente. Los iones cargados positivamente se llaman cationes, Estos incluyen, por ejemplo, hidrógeno y metales. Se llaman iones cargados negativos. aniones: Estos incluyen iones de residuos ácidos y iones de hidróxido. Al igual que las moléculas de disolventes, los iones en la solución están en un estado de movimiento de calor desordenado.
El proceso de disociación electrolítica se representa utilizando ecuaciones químicas. Por ejemplo, la disociación de HCl se expresará por la ecuación:
La decadencia de los electrolitos a los iones explica las desviaciones de las leyes de Vant-Gooff y Raúl, que se dijo al principio de este capítulo. Como ejemplo, redujimos la temperatura de congelación de la solución NACL ahora no es difícil entender por qué una disminución en la temperatura de congelación de esta solución es tan grande. El cloruro de sodio pasa a la solución en forma de Na + y Cl - iones. Al mismo tiempo, se obtienen 6.02 partículas IO 23 de una NaCl de oración, pero dos veces el número mayor. Por lo tanto, la disminución en la temperatura de congelación en la solución NaCl debe ser el doble que en la solución de no electrolito de la misma concentración.
De manera similar, en una solución muy diluida de cloruro de bario, disociamiento según la ecuación.
la presión osmótica es 3 veces más grande de lo que se calcula de acuerdo con la ley de desplazamiento de la Vant-Goff, ya que el número de partículas en la solución es 3 veces mayor que si el cloruro de bario estuviera en la forma de las moléculas BACL 2.
Por lo tanto, las características de las soluciones acuosas de los electrolitos, contrarios a las leyes de Vant-Gooff y Raúl, se explicaron sobre la base de estas leyes.
Sin embargo, la teoría de Arrhenius no tuvo en cuenta toda la complejidad de los fenómenos en soluciones. En particular, consideró iones como partículas independientes independientes independientes de las moléculas solventes. Las teorías de Arrhenius se opusieron a los químicos, o hidratar, la teoría de las soluciones de Mendeleev, basadas en la idea de la interacción de la sustancia disolvida con el disolvente. Al superar la aparente contradicción de ambas teorías, gran mérito pertenece al científico ruso I.A. El talón, que primero despertó la suposición de la hidratación de iones. El desarrollo de esta idea condujo a la mayor asociación de las teorías de Arrhenius y Mendeleev.
- Ivan Alekseevich Hellows (1857-1942) se dedicó al estudio de la conductividad eléctrica de las soluciones. Su obra "Las teorías modernas de las soluciones (Vant-Goffai Arrhenius) debido a las enseñanzas sobre equilibrio químico" tuvieron una gran influencia en la formación de química física en Rusia y contribuyeron a la profundización de la teoría de la disociación electrolítica.
Es bien sabido que las soluciones pueden adquirir algunas cualidades que no son observadas por ninguno de los componentes tomados individualmente. Por lo tanto, la solución acuosa NaCl está bien conducida por la corriente eléctrica, mientras que ni el agua limpia, ni la sal seca con conductividad eléctrica poseen. En este sentido, todas las sustancias disueltas se hacen para dividir en dos tipos:
1) sustancias cuyas soluciones tienen una conductividad eléctrica llamada electrólito;
2) sustancias cuyas soluciones no poseen agua eléctrica, llamadas no electrolitos.
Los neelectratos incluyen óxidos, gases, compuestos más orgánicos (hidrocarburos, alcoholes, aldehídos, cetonas, etc.).
Los electrolitos incluyen la mayoría de los ácidos, bases y sales orgánicos inorgánicos y orgánicos.
La aparición de conductividad eléctrica en las soluciones de electrolitos explicó S. Arrhenius, que en 1887 sugirió teoría de la disociación electrolítica:
La disociación electrolítica es el proceso de decadencia de electrolito por iones bajo la acción de las moléculas solventes.
La principal causa de disociación electrolítica es el proceso de iones de solvación (hidratación). Debido a la solvación, el proceso de retorno se ve obstaculizado reconganización iones, también llamados asociación o politarización.
En este sentido, algunas disposiciones pueden ser formuladas:
1) Las disociaciones se someten a sustancias con ion o cerca del tipo iónico de enlace químico;
2) El proceso de disociación es más fuerte en disolvente polar y más débil (si es posible) en un solvente no polar;
3) El proceso de disociación es más fuerte que la permeabilidad dieléctrica del solvente.
En general, el proceso de disociación electrolítica en el agua se puede representar de la siguiente manera:
Kt n un m ( x. y) H2O ⇄ N M + M N ,
donde kt m + es un ion cargado positivamente ( catión);
Un n es un ion cargado negativamente ( anión).
Valores x. y yLa reflexión de la cantidad de moléculas de agua en las cáscaras de hidrato varía ampliamente dependiendo de la naturaleza y la concentración de iones, temperatura, presión, etc. En este sentido, es más conveniente utilizar ecuaciones simplificadas de disociación de grasa de grasa, es decir. Excluyendo la hidratación:
NaCl Na + CL ;
CUSO 4 CU 2+ SO 4 2 ;
K 3 PO 4 3K + PO 4 3 .
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que con disociación ácida en soluciones acuosas, sin iones H + FREE, sino que se forman iones de hidroxonio más bien estables, se forman H 3 O +, por lo que la ecuación de disociación de ácido (por ejemplo, HCl) debe verse así:
HCl H2O H 3 O + CL .
Sin embargo, en la literatura química, una forma de grabación es más común, lo que refleja solo el proceso de descomposición del electrolito sin tener en cuenta el efecto de la hidratación. En el futuro, también utilizaremos la terminología de simplificación.
Electrolitos fuertes y débiles
La característica cuantitativa del proceso de disociación electrolítica es el grado de disociación.
El grado de disociación Llamado la proporción del número de electrolitos, espolvoreado por iones (nORTE.), al número total de electrolito (nORTE. 0 ):
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El valor de se expresa en las fracciones de la unidad o% y depende de la naturaleza del electrolito, el disolvente, la temperatura, la concentración y la composición de la solución.
Un solvente desempeñó un papel especial: en algunos casos, durante la transición de soluciones acuosas a disolventes orgánicos, el grado de disociación de electrolitos puede aumentar o disminuir. En el futuro, en ausencia de instrucciones especiales, asumimos que el disolvente es agua.
Según el grado de disociación, los electrolitos se dividen convencionalmente en fuerte ( > 30%), medio (3% < < 30%) и débil ( < 3%).
Los electrolitos silenciosos incluyen:
1) algunos ácidos inorgánicos (HCl, HBR, HI, HNO 3, H 2 SO 4, HCLO 4 y varios otros);
2) Hidroxides alcalinos (Li, NA, K, RB, CS) y Metales de Tierra Alcalina (CA, SR, BA);
3) Casi todas las sales solubles.
Los electrolitos de alta fuerza incluyen MG (OH) 2, H 3 PO 4, HCOOH, H 2 SO 3, HF y algunos otros.
Todos los ácidos carboxílicos se consideran electrolitos débiles (excepto HCOOH) y formas hidratadas de aminas alifáticas y aromáticas. Muchos ácidos inorgánicos también son electrolitos débiles (HCN, H 2 S, H2O CO 3, etc.) y la base (NH 3 ∙ H2O).
A pesar de algunas coincidencias, en general, no debe identificar la solubilidad de la sustancia con su grado de disociación. Por lo tanto, el ácido acético y el alcohol etílico son ilimitados solubles en agua, pero al mismo tiempo, la primera sustancia es una electricidad débil, y el segundo no electrolitro.
En la primera mitad del siglo HLX. Faraday presentó el concepto de electrolitos y no electrolitos.
Electrolitos, llamó sustancias, soluciones y fundidos de los cuales la corriente eléctrica se lleva a cabo, y los no electrolíticos: sustancias, soluciones y fundidos de los cuales no se realizan mediante corriente eléctrica.
Realizar soluciones de corriente eléctrica de sales, álcalis, ácidos.
No realice soluciones de azúcar de corriente eléctrica, alcohol, glucosa ...
¿Por qué la corriente eléctrica de las soluciones electrolíticas?
El científico sueco Svante Arhenius, estudiando la conductividad eléctrica de las soluciones de diversas sustancias, llegó en 1887 a la conclusión de que la causa de la conductividad eléctrica es la presencia de iones en una solución de iones, que se forman cuando se disuelven electrolitos en agua.
El proceso de decadencia de electrolitos en iones cuando se disuelve en agua o fusión se llama disociación electrolítica.
S. Arrhenius se adhiere a la teoría física de las soluciones, es decir,. Considerado el proceso de disolución de sustancias como una simple distribución de partículas de la sustancia soluble en agua, aunque no se toma en cuenta la interacción con agua y creía que había iones libres en la solución. TED explicó muchos fenómenos asociados con las propiedades de las soluciones, pero no respondieron las preguntas por las que algunas sustancias son electrolitos, y otros, así como el papel en la formación de iones, se juega el disolvente.
A diferencia de él, químicos rusos I.A.A. Cabezas y v.A. Kistyakovsky aplicó a la explicación de la teoría química de ED D.I. MENDELEEV y demostró que cuando se disuelve el electrolito, se produce la interacción química de una sustancia disuelta con agua, lo que conduce a la formación de hidratos, y luego se disocian en iones. Es decir, la solución no es libre, sino iones hidratados.
Las moléculas de agua son dipolos (dos polos), ya que los átomos de hidrógeno están ubicados en un ángulo de 105 0, de modo que la molécula tiene una forma angular:
Como regla general, las sustancias con una celosía de cristal de iones se disocian lo más fácil de todo, ya que ya están consistentes en iones terminados. Cuando se disuelven, los dipolos de agua están orientados a los extremos cargados opuestos alrededor de los iones de electrolitos positivos y negativos. Entre los iones electrolitos y los dipolos del agua surgen para la atracción mutua. Como resultado, la relación entre iones se debilita y la transición de iones del cristal a la solución (Fig.):
Circuito de cloruro de sodio en iones hidratados.
Obviamente, la secuencia de los procesos que se produce durante la disociación de sustancias con unión iónico (sales y álcalis) será así:
- A) Orientación de las moléculas: dipolos de agua cerca de los iones de cristal;
- B) hidratación (interacción) de moléculas de agua con iones de la capa superficial del cristal;
- C) Disociación (descomposición) del cristal de electrolitos a iones hidratados.
El proceso simplificado se puede reflejar utilizando la ecuación:
NASL\u003e NA + + SL -.
Los electrolitos, en las moléculas de las cuales un enlace polar covalente (por ejemplo, moléculas de HCL), solo en este caso, bajo la influencia de dipolos de agua, hay un aumento en la polaridad de la comunicación, y luego es brecha a la formación. de iones:
NSL\u003e H + + SL -.
St. Arrenius para la característica cuantitativa de la ED presentó el concepto del grado de ED denotado por la letra griega b.
El grado de disociación electrolítica es la relación del número de moléculas de electrolito que se dividen en iones al número total de moléculas disueltas. Disociación de ácido electrolítico no electrolítico de electrolita.
El grado de disociación de electrolitos se determina experimentalmente y se expresa en fracciones o en porcentaje. Si B \u003d 0, la sustancia no cae en absoluto sobre los iones, no es el electrolítico. Los neelectratos incluyen sustancias con enlaces covalentes bajos polares y no polares, tales como éteres, hidrocarburos, oxígeno, nitrógeno, etc.
El grado de ED puede ser de 0 a 1 (como porcentaje de 0 a 100%).
Si B \u003d 1, o 100%, entonces el electrolito está completamente desintegrado por iones, es un electrolito fuerte. Los electrolitos fuertes incluyen todas las sales solubles, ácidos inorgánicos (NNO 3, HCl, HBR, HL, H 2 SO 4, NSLO 4), álcali (león, naon, ko, ca (OH) 2, VA (OH) 2).
Los electrolitos débiles en soluciones acuosas no se disocian completamente en iones (B< 3%). К слабым электролитам относят органические кислоты, многие неорганические (Н 2 S, НF, Н 2 СО 3 , Н 2 SiО 3 , НNО 2 , Н 2 SО 3), основания (за исключением щелочей), NН 4 ОН, вода.
El grado de ED depende de la naturaleza del electrolito, la temperatura (con un aumento de la temperatura B aumenta), la concentración de electrolito en la solución (la dilución de la solución siempre mejora la B).
Preguntas para la fijación:
- 1) ¿Por qué es una solución de corriente eléctrica, y sin solución de glucosa?
- 2) ¿Es la sal de electrolito SASO 3? ¿Por qué?
- 3) ¿Por qué, al diluir la solución de electrolito, aumenta el grado de disociación?
- 4) Probar que la división de los enlaces químicos para covalente polar e ion convencionalmente.
- 5) ¿Cómo explicar la conductividad eléctrica de las soluciones acuosas de los electrolitos?
Las principales disposiciones del TED.
- 1) Cuando se disuelve en agua, los electrolitos se disocian (desintegrándose) en iones positivos y negativos.
- 2) Bajo la acción de la corriente eléctrica, los iones cargados positivamente se mueven al polo negativo de la fuente de corriente: cátodo y, por lo tanto, se llaman cationes, y los iones cargados negativamente se están moviendo al polo positivo de la fuente actual: anoma, y \u200b\u200bpor lo tanto son llamados aniones.
- 3) La causa de la disociación de electrolitos en soluciones acuosas es su hidratación, es decir, la interacción del electrolito con las moléculas de agua y la brecha del enlace químico.
- 4) Ed es el proceso reversible para electrolitos débiles.
- 5) Las propiedades químicas de las soluciones de electrolitos están determinadas por las propiedades de los iones que forman durante la disociación.
Según la naturaleza de los iones generados, se distinguen tres tipos de electrolitos: ácido, bases y sales.
Los ácidos se denominan electrolitos, que para la disociación forman cationes de hidrógeno y aniones del residuo de ácido:
NSL\u003e H + + SL -
NNO 3\u003e H + + NO3 -
H 2 SO 4\u003e 2N + + SO 4 2-
Para fosforicos y otros ácidos polipáticos, un flujo de disociación escalonada:
1ª etapa - Formación de iones dihidrofosfato:
H 3 PO 4 - H + + N 2 PO 4 -,
2ª etapa: la formación de iones hidrofosfato:
H 2 PO 4 - - H + + NRO 4 2-,
3ra etapa - Formación de iones de fosfato:
NRA 4 2- - H + + PO 4 3-.
Todos los ácidos combinan que necesariamente forman cationes de hidrógeno durante la disociación. Por lo tanto, las propiedades características generales de los ácidos: sabor agrio, cambio en el color de los indicadores, etc., debido a los cationes de hidrógeno.
Las bases se llaman electrolitos, que para la disociación forman cationes metálicas y aniones hidroxocrupp.
NAON - NA + + él -,
SA (OH) 2 - CA 2+ + 2Y -. .
Las bases de múltiples ácidos se disocian escalonadas:
- 1) SA (él) 2\u003e Saon + + él -,
- 2) Saon + - Ca 2+ + es.
Todas las propiedades generales de la base son jabones al tacto, cambiando el color de los indicadores, etc.) se debe a la general para todas las bases por iones de hidróxido que es.
Las sales son los electrolitos, que para la disociación forman cationes metálicos (o amonio nn 4 +) y aniones de residuos ácidos:
K 3 PO 4\u003e 3K + + PO 4 3-,
Nn 4 NO 3\u003e NN 4 + + NO3 -.
En contraste con los ácidos polipáticos y las bases de la base de múltiples ácidos, se disociaron completamente completamente, no por paso a paso.
Ejercicios para trabajos independientes:
- 1) Compare la estructura y las propiedades:
- A) CA 0 y CA 2+; B) H 2 0 e H +.
- 2) Escriba las ecuaciones de disociación de los siguientes electrolitos: Sulfato de hierro (LLL); Carbonato de potasio; fosfato de amonio; nitrato de cobre (ll); Hidróxido de bario; ácido fosfórico. Dar los nombres de los iones.
- 3) ¿Cuál de las sustancias enumeradas a continuación se disociará: hidróxido de hierro (II), hidróxido de potasio, ácido silícico, ácido nítrico, óxido de azufre (IV), sulfuro de sodio, sulfuro de hierro (II)? ¿Por qué? Registre las posibles ecuaciones de disociación.
- 4) En la grabación de las ecuaciones de la disociación del paso del ácido sulfúrico para la primera etapa, se usa el signo\u003e, y para el segundo, un signo de reversibilidad. ¿Por qué?
- 5) Uso de la tabla de solubilidad, proporciona ejemplos de tres-cuatro sustancias, que en soluciones forman así 4 sulfato de 2 ion. Registre las ecuaciones de disociación de estas sustancias.
D / S: Responder oralmente a las preguntas:
- 1) ¿Qué sustancias están relacionadas con los electrolitos, y qué: a los no electrolitos?
- 2) ¿Cuál de los siguientes líquidos se realiza mediante corriente eléctrica: alcohol etílico, solución acuosa de glucosa, hidróxido de sodio, solución de oxígeno en agua, carbonato de potasio, hidróxido de potasio fundido? Explica la respuesta.
- 3) ¿Qué se llama Ed?
- 4) ¿Cuál es la esencia de la teoría física y química de las soluciones?
- 5) ¿Qué iones se llama hidratado?
- 6) ¿Por qué algunas sustancias son los electrolitos, y otros no?
- 7) ¡El agua juega qué papel en la formación de iones?
- 8) ¿Cuál es el grado de ED? ¿De qué depende?
- 9) Las principales disposiciones de la TED.
- 10) Para definir ácidos, bases y sales desde el punto de vista de la TED.
Ejercicios en cuadernos de trabajo por escrito:
Hacer las ecuaciones de disociación de sustancias en los posibles casos:
NaOH, Zno, H 2 S, AL (OH) 3, BASIO 3, CU (NO 3) 2, FEPO 4, ALCL 3, CASO 4, SiO 2, HNO 3, (NH 4) 2 CO 3.
Las sustancias electrolíticas cuando se disuelven en agua se desintegran en las partículas cargadas. Fenómeno inverso - Molarización, o asociación. La formación de iones explica la teoría de la disociación electrolítica (Arrhenius, 1887). El mecanismo de decadencia de compuestos químicos durante la fusión y la disolución afecta las características de los tipos de enlaces químicos, la estructura y la naturaleza del solvente.
Electrolitos y no gastos.
En soluciones y fundidos, se produce la destrucción de las celosías cristalinas y las moléculas: se produce la disociación electrolítica (ED). La decadencia de sustancias está acompañada por la formación de iones, la aparición de tal propiedad, como conductividad eléctrica. No todos los compuestos pueden disociarse, sino solo sustancias que consisten inicialmente en iones o partículas fuertemente polares. La presencia de iones libres se explica por las propiedades del electrolito para llevar a cabo la corriente. Tienen esta capacidad para basarse, sal, muchos ácidos inorgánicos y algunos orgánicos. Las redenciones consisten en moléculas bajas polares o no polarizadas. No se desintegran en iones, siendo no electrolíticos (muchos compuestos orgánicos). Los portadores de carga son iones positivos y negativos (cationes y aniones).
El papel de S. Arrhenius y otros químicos en el estudio de la disociación.
La teoría de la disociación electrolítica se fundamentó en 1887 por científicos de Suecia S. Arrhenius. Pero los primeros estudios extensos de las propiedades de las soluciones aún estaban sostenidas por los científicos rusos M. Lomonosov. Contribuyó al estudio de las partículas cargadas que surgen de sustancias de disolución, T. Grotgus y M. Faraday, R. Lenz. Arrhenius demostró que muchos compuestos inorgánicos y algunos productos orgánicos son electrolitos. El científico sueco explicó la conductividad eléctrica de las soluciones de la descomposición de las sustancias en los iones. La teoría de la disociación electrolítica de Arhenius no otorgó la importancia a la participación directa de las moléculas de agua en este proceso. Los científicos rusos Mendeleev, Heel, Konovalov y otros creían que la solvación se produce: la interacción del disolvente y la sustancia disuelta. Cuando estamos hablando de sistemas de agua, se aplica el nombre "hidratación". Este es un proceso físico-químico complejo, como lo demuestra la formación de hidratos, fenómenos térmicos, cambio en el color de la sustancia y la aparición de un precipitado.
Las principales disposiciones de la teoría de la disociación electrolítica (TED).
Muchos científicos trabajaron en la aclaración de la teoría de S. Arrhenius. Requiere su mejora, teniendo en cuenta los datos modernos sobre la estructura de un átomo, unión química. Las principales disposiciones del TED, difieren de los resúmenes clásicos del fin del siglo XIX, están formulados:
Tomar los efectos debe tenerse en cuenta al establecer ecuaciones: Aplique un proceso especial reversible, calcule cargos negativos y positivos: deben coincidir.
Mecanismo de sustancias iónicas.
La teoría de la disociación electrolítica moderna tiene en cuenta la estructura de electrolitos y disolventes. Cuando la conexión se disuelve entre partículas de carga múltiple en cristales iónicos, se destruyen la influencia de las moléculas de agua polar. Literalmente, "tiran" a los iones de la masa total en la solución. La decadencia se acompaña de la formación alrededor de los iones del solvato (en agua - hidrata). Además del agua, las cetonas, los alcoholes inferiores han aumentado la permeabilidad dieléctrica. Cuando la disociación de cloruro de sodio en iones Na + y CL, se registra la etapa inicial, que se acompaña de la orientación de los dipoles de agua en relación con los iones de superficie en el cristal. En la etapa final, los iones hidratados se liberan y se difunden en el líquido.
Mecanismo de compuestos ed con covalent covalente.
Las moléculas solventes afectan los elementos de la estructura cristalina de sustancias no iónicas. Por ejemplo, el impacto de los dipolos de agua en el ácido cloroico conduce a un cambio en el tipo de comunicación en una molécula con un polar covalente a iónico. La sustancia se disocia, los iones hidrogenados de hidrógeno y cloro entran en la solución. Este ejemplo demuestra la importancia de aquellos procesos que surgen entre partículas solventes y un compuesto disuelto. Esta interacción conduce a la formación de iones de electrolitos.
La teoría de la disociación electrolítica y las clases básicas de compuestos inorgánicos.
A la luz de las posiciones principales de ácido TED, se puede llamar al electrolito, con el desglose de los cuales de iones positivos solo puede detectarse por PROTON H +. La disociación de la base está acompañada por la formación o exención de la red cristalina de solo anión, y catión metálica. La sal normal durante la disolución proporciona un ion metálico positivo y un negativo: el residuo del ácido. La sal principal se distingue por la presencia de dos tipos de aniones: en grupos y residuos de ácido. En la sal ácida de los cationes solo hay hidrógeno y metal.
Poder de electrolito
Para caracterizar el estado de la sustancia, se usa un valor físico en la solución: el grado de disociación (α). Encuentre su valor de la proporción del número de moléculas rotas al número total de ellas en solución. La profundidad de disociación está determinada por diferentes condiciones. Los indicadores dieléctricos del disolvente, la estructura del compuesto disuelto es importante. Por lo general, el grado de disociación disminuye con la concentración y aumentos crecientes con la temperatura creciente. A menudo, el grado de disociación de una sustancia particular se expresa en fracciones de una.
Clasificación de electrolito.
La teoría de la disociación electrolítica al final del siglo XIX no contenía disposiciones sobre la interacción de los iones en la solución. La influencia de las moléculas de agua en la distribución de cationes y aniones parecía insignificante a Arrhenius. Las representaciones de Arrhenius en fortalezas y electrolitos débiles fueron formales. Sobre la base de las posiciones clásicas, es posible obtener el valor α \u003d 0.75-0.95 para electrolitos fuertes. En los experimentos, la irreversibilidad de su disociación (α → 1) ha sido probada. Se desintegra casi por completo sales solubles, azufre e ácido clorhídrico, álcali. Disocuye parcialmente el azufre, el nitrógeno, la plomería, el ácido ortofosfórico. Silicona, acético, sulfuro de hidrógeno y ácido coalico, hidróxido de amonio, bases insolubles se consideran electrolitos débiles. El agua también se refiere a electrolitos débiles. La pequeña parte de las moléculas H2O se disocia, al mismo tiempo se produce la molar de iones.
