Rūgšties teorija ir pagrindai elektrolitinės disociacijos teorijos. Elektrolitinio disociacijos teorija yra viena iš pagrindinių chemijos.

Rūgšties teorija ir pagrindai elektrolitinės disociacijos teorijos. Elektrolitinio disociacijos teorija yra viena iš pagrindinių chemijos.

Elektrolitų teorija pradeda savo pradžią XIX a. Pusmetėje, kai M. Faradaiys praleido savo žinomus eksperimentus su viryklės druskos tirpalais. Jis rado visiškai švarus vanduo Jis daro labai blogą elektros srovę, tačiau verta pridėti keletą druskos kristalų, o laidumas nedelsiant padidėja. Tai buvo jau tada prielaida gimė, kad druska išnyksta vandenyje kai kurių dalelių, kurios yra pajėgi atlikti elektros srovę, tačiau, visa teorijaApibūdinant visus šiuos procesus sprendimų pasirodė daug vėliau.

Elektrolitinio disociacijos teorija

Teorija, kurią įkūrėjas pasirodė Arhenius 1883-1887, yra pagrįstas idėja, kad kai tirpios medžiagos molekulės (elektrolito) į poliarinį arba ne polinio skysčio atsiranda, disociacija apie jonus. Elektrolitai vadinami junginiais, kurie sprendžiant spontaniškai dezintegruotų ant jonų, galinčių nepriklausomai nuo egzistavimo. Sukurta jonų suma, jų struktūra ir mokesčio vertė priklauso tik nuo dissociforminės molekulės pobūdžio.

Naudoti teoriją iš ištirpinimo savybių aprašyme, yra naudojamos prielaidos, būtent: Daroma prielaida, kad disociacija yra neišsamūs, jonai (jų elektroniniai kriauklės) nereaguoja vienas su kitu, ir jų elgesį galima apibūdinti aktyvios masės įstatymas idealiomis sąlygomis. Jei apsvarstys teorinė sistemaJei elektrolitas yra fazės pusiausvyros su savo disociacijos produktais - K + katijonas ir anijonas A-, pagal aktyvios masės įstatymą, disociacijos reakcijos lygtis gali būti parengta:

Ka \u003d k + + a- (1)

Equilibrium pastovus, įrašytas, per medžiagų koncentraciją izoterminės sąlygomis turės šią reikšmę:

CD \u003d x / (2)

Šiuo atveju (2 lygtyje), KD pusiausvyros konstanta nebus nieko, išskyrus disociacijos konstanta, vertybės, teisinga dalis yra pusiausvyros koncentracija elektrolito ir jo disociacijos produktų.

Atsižvelgiant į ARRENIUS teorijos priėmimą, kurį autorius buvo taikomas, visų pirma dėl disociacijos nesąžiningumo, disociacijos laipsnio sąvoka - α yra įvesta. Taigi, jei išreiškiame tirpalo C (MOL / L) koncentraciją, tada tirpalo sąskaitų α-elektrolitų (KA) tirpalas, ir jo pusiausvyros koncentracija gali būti išreikštas (1-α) su mol / l. Akivaizdu, kad iš reakcijos lygties (1), kad elektrolitų molio (KA) yra suformuotas tas pats skaičius K + ir A- jonų. Jei mes pakeisime visas šias vertes lygtyje (2) ir atliksime keletą supaprastinimų, tada gauname formulę disociacijos konstantos (Apmokėjimo laipsnio laipsnis):

CD \u003d α 2 x C / 1-α (3)

Ši lygtis leidžia kiekybiškai įvertinti elektrolitinio disociacijos laipsnio skirtinguose sprendimuose dydį.

Arhenius teorija davė rinkinį mokslo kryptys Chemija: su savo pagalba, pirmosios teorijos rūgščių ir pamatų buvo sukurta, paaiškinimai buvo suteikta fizikocheminiams procesams homogeninėse sistemose. Nepaisant to, tai nėra be trūkumų, kurie daugiausia susiję su tuo, kad teorija neatsižvelgia į mehylinų sąveiką.

Elektrolitų klasifikavimas su pavyzdžiais

Elektrolitai klasifikuojami silpnais ir stipriais, periodiškai pabrėžiant vidutinio elektros energijos elektrolitų grupę. Stipri elektrolitai pasižymi tirpalu dezintegracija visiškai. Paprastai tai yra stiprios mineralinės rūgštys, pavyzdžiui:

  • Azoto rūgštis - hno3.
  • Žandikaulio rūgštis - HCl.
  • Chloro rūgštis - HClo4.
  • Ortofosforo rūgštis - H3PO4.

Stipri elektrolitai gali būti pagrindai, pavyzdžiui:

  • Kalio hidroksidas - Koh.

Didžioji dalis stiprių elektrolitų yra didžioji dauguma druskų (NA2SO4, CA (NO3) 2, CH3COONA, chloridai, sulfidai).

Silpni elektrolitai, priešingai, dalinai hidrato tirpalai. Ši grupė turėtų apimti neorganines rūgštis (H2CO3, H3BO3, H3ASO4), silpnų bazių (amonio), kai kurių druskų (HGCL2), organinių rūgščių (CH3COOH, C6H5COOH), fenolių ir aminų. Į ne vandeniniai tirpalai Tie patys junginiai gali būti stiprūs ir silpni elektrolitai, tokiu būdu priklauso nuo tirpiklio pobūdžio.

Disociacija rūgščių, bazių ir druskų

Rūgščių modeliai

Su elektriniu disociacija rūgščių vandeniniais tirpalais, teigiamai įkrautos vandenilio jonai yra suformuoti kaip katijonai (H +):

Hno3 → h + + no3-

Jei rūgštis yra daugiakalbė (pavyzdžiui: disociacijos lygtis yra H2SO4), tada disociacija įvyksta nuosekliai, kiekvieną kartą šypsosi vieną vandenilio joną kiekvieną kartą:

H2SO4 → H + + HSO4 yra pirmasis etapas - jonų hydrosulfate

HSO4- → H + + SO4 - antrasis etapas - jonų sulfatas

Polipinės rūgšties procesas, kaip taisyklė, srautai kiek įmanoma į pirmąjį etapą, disociacijos laipsnį po daug mažiau.

Šarmalams būdingas procesas

Atsidarius šarmiškai vandeniniais tirpalais, reikia neigiamai įkrautos hidroksilo jonų (ON-):

Naoh → na + + oh-

Daugiafunkcinių bazių (pvz., Magnio hidroksido disociacijos mechanizmas) vyksta daugiapakopiu panašiai iki polifinių rūgščių:

Mg (oh) 2 → Oh- + mg (oh) + pirmasis etapas

Mg (oh) + → oh- + mg2 + antrasis etapas

Taip pat yra atvejų, kai disociacijos procese taip pat gali būti suformuoti vandenilio katijonai ir hidroksilo anijoniniai (dozės ar amfoterapio junginių, pavyzdžiui, ZN, AL):

2OH- + ZN2 + + 2H2O ← → ZN (OH) 2 + H2O ← → 2- + 2H + + +

Rūgščių ir pagrindinių druskų nuotėkio taisyklės

Dėl rūgščiųjų druskų pagrindinė modelis yra toks - pirmiausia išskiria katijonus (teigiamai apmokestinami metalai) ir tik tada vandeniliai:

KHSO4 → K + + HSO4- Pirmasis etapas

HSO4 - → H + + SO4 - antrasis etapas

Pagrindinės druskos, visų pirma, perduodamos į rūgščių likučių tirpalą, o po to hidroksil-jonų:

Baohcl → cl- + ba (oh) + pirmasis etapas

BA (OH) + → OH- + BA2 + antrasis etapas

Vandenilio indikatorius

Apibrėžimas, esmė ir reikšmė

Dissociacijos procesai gali ne tik tęsti molted medžiagos, bet taip pat tirpiklis. Taigi, vanduo yra pats silpnas elektrolitas ir yra būdingas labai mažo laipsnio disociacija. Proceso lygtis gali būti parašyta taip:

H2o \u003d n3o + +

Viena vandens molekulė suskirsto ant teigiamų įkrautų vandenilio jonų ir neigiamų įkrautų hidroksionų anijonų. Tai šių jonų koncentracija lemia tirpalo rūgštingumo lygį - tuo didesnę hidrokonio jonus, tuo rūgštingesnį tirpalą.

Hidroksonio jonų koncentracija realiuose tirpaluose paprastai yra labai mažas (pavyzdžiui: 5 × 10-6 g / l), todėl patogumui ši vertė yra logaritminga ir gauti teigiamą vertę su atvirkštiniu ženklu. Trumpai suformuluokite griežtą "vandenilio indikatoriaus" arba pH koncepcijos apibrėžimą.

pH (vandenilio indikatorius) yra neigiamas natūralus hidroksonio jonų koncentracijos logaritmas, atspindintis tirpalo rūgštingumą.

pH \u003d - LG

Vandenilio indikatoriaus vertės yra patvirtintos pagal reikšmes nuo 0 iki 14, kur 0 yra labiausiai rūgštinis tirpalas, o 14 yra labiausiai šarminis. Sprendimas su 7 verte yra neutralus tirpalas (tinkamas pH gryno vandens). Pavyzdžiui, pateikiame keletą tipiškų tirpalų, turinčių būdingų vandenilio indikatoriaus verčių:

Žymiai pasinaudokite kito rodiklio naudojimu - Ron. Jo prasme jis yra visiškai panašus į vandenilio indikatorių, išskyrus tai, kad hidroksilo jonų koncentracija yra laikoma pagrindu.

Arrhenius atkreipė dėmesį į glaudžius ryšius tarp druskų, rūgščių ir bazių gebėjimo atlikti šių medžiagų elektrines ir nukrypimus nuo šių medžiagų ir Raul įstatymų. Jis parodė, kad sprendimo elektriniu laidumu galima apskaičiuoti savo osmotinį slėgį ir, atitinkamai, korekcijos koeficientą L reikšmę, kurią apskaičiuojau nuo elektros laidumo, sutapo gerai su tais pačiais sprendimais vertėmis pagal kitus metodus .

Dėl pernelyg didelio elektrolitų tirpalų osmotinio slėgio priežastis yra elektrolitų disociacija. Kaip rezultatas, viena vertus, bendras dalelių skaičius tirpale didėja, ir, taigi, osmozinis slėgis, slėgio slėgio slėgio ir pokyčių virimo ir užšalimo temperatūroje, kita vertus, jonai Nustatykite tirpalo gebėjimą atlikti elektros srovę.

Šios prielaidos buvo toliau plėtojamos į ploną teoriją elektrolitinio disociacijos teorijos.

Pagal šią teoriją, kai ištirpinama vandenyje, elektrolitų skilimas (atskirtas) dėl teigiamų ir neigiamai įkrautų jonų. Teigiamai apmokestinami jonai katijonai, Tai apima, pavyzdžiui, vandenilį ir metalus. Neigiami įkrauti jonai vadinami anons: Tai apima rūgštinių likučių ir hidroksido jonų jonus. Kaip ir tirpiklių molekulės, tirpalo jonai yra netvarkingos šilumos judėjimo būsenoje.

Elektrolitinio disociacijos procesas pavaizduotas naudojant chemines lygtis. Pavyzdžiui, HCl disociacija bus išreikšta lygtis:

Elektrolitų ėduonimi į jonus paaiškina nukrypimus nuo persikraustojo ir Raul įstatymų, kurie buvo pasakyta šio skyriaus pradžioje. Pavyzdžiui, mes sumažinome NaCL tirpalo užšalimo temperatūrą dabar nėra sunku suprasti, kodėl šio tirpalo užšalimo temperatūros sumažėjimas yra toks didelis. Natrio chloridas patenka į tirpalą į NA + ir CL - jonų forma. Tuo pačiu metu, 6.02 io 23 dalelės gaunamos iš vieno maldos NaCl, bet du kartus didesnis skaičius. Todėl NaCL tirpalo užšalimo temperatūros sumažėjimas turėtų būti dvigubai didesnis už tos pačios koncentracijos ne elektrolito tirpalą.

Panašiai, labai atskiestu bario chlorido tirpalu, skiriant pagal lygtį

osmotinis slėgis yra 3 kartus didesnis nei apskaičiuotas pagal "Vant-Gooff" įstatymą, nes tirpalo dalelių skaičius yra 3 kartus didesnis nei jei bacio chloridas buvo jame Bacl 2 molekulių pavidalu.

Taigi, elektrolitų vandeninių tirpalų savybės, prieštaraujančios Vant-Dooff ir Raul įstatymams, buvo paaiškintos remiantis šiais įstatymais.

Tačiau ARRHENIUS teorija neatsižvelgė į visus sprendimų reiškinių sudėtingumą. Visų pirma ji laikoma laisva, nepriklausoma dalelių nepriklausoma nuo tirpiklių molekulių. Arrhenius teorijos priešinosioms cheminėms medžiagoms ar hidratai, Mendeleev sprendimų teorija, pagrįsta ištirpusio medžiagos sąveikos su tirpikliu sąveika. Įveikiant akivaizdų abiejų teorijų prieštaravimą, puikus nuopelnas priklauso Rusijos mokslininkai I.A. Kulnas, kuris pirmą kartą sukėlė jonų hidratacijos prielaidą. Šios idėjos plėtra lėmė tolesnę asociaciją Arrhenius ir Mendeleev teorijų.

  • Ivanas Aleksevich hellows (1857-1942) buvo užsiėmęs sprendimų elektros laidumo tyrimu. Jo darbas "Šiuolaikinės teorijos sprendimų (vant-goffai Arrhenius) dėl cheminės pusiausvyros mokymų turėjo didelę įtaką fizinės chemijos formavimui Rusijoje ir prisidėjo prie elektrolitinio disociacijos teorijos gilinimo.

Gerai žinoma, kad sprendimai gali įsigyti tam tikrų savybių, kurių nesilaiko nė vienos iš atskirų komponentų. Taigi, vandeninis NaCL tirpalas yra gerai atliekamas elektrine srovėmis, o ne švaraus vandens, nei sausos druskos su elektros laidumu turi. Šiuo atžvilgiu visos ištirptos medžiagos padalina į dvi rūšis:

1) Medžiagos, kurių tirpalai turi elektrinį laidumą elektrolitas.;

2) medžiagos, kurių sprendimai neturi elektrinio vandens, vadinamo ne elektrolistai.

Neelektrikatai apima oksidus, dujas, daugumą organinių junginių (angliavandenilių, alkoholių, aldehidų, ketonų ir kt.).

Elektroliai yra neorganiniai ir kai kurių organinių rūgščių, bazių ir druskų.

Elektros laidumo išvaizda elektrolitų tirpaluose paaiškino S. Arhenius, kuris 1887 m elektrolitinio disociacijos teorija:

Elektrolitinis disociacija yra elektrolitų peiliui už jonus pagal tirpiklių molekulių veikimą.

Pagrindinė elektrolitinio disociacijos priežastis yra tirpinimo (hidratacijos) jonų procesas. Dėl sprendimo grąžinimo procesas trukdo atlikimas taip pat vadinami jonai asociacija. \\ T arba. \\ T poliarizacija.

Šiuo atžvilgiu galima suformuluoti kai kurias nuostatas:

1) disociacijos patiriamos su jonu arba arti jonų cheminės jungties tipo;

2) disociacijos procesas yra stipresnis poliariniu tirpikliu ir silpnesniu (jei įmanoma) ne poliariniu tirpikliu;

3) disociacijos procesas yra stipresnis už pirmiau minėtą tirpiklio dielektrinį pralaidumą.

Apskritai, elektrolitinio disociacijos procesas vandenyje gali būti pateikiamas taip:

Kt n m  ( x.y.) H 2 o ⇄ n m +  m n ,

kur kt m + yra teigiamai įkrautas jonas ( katijonas);

N  yra neigiamai įkrautas jonas ( anijonas).

Vertybės x. ir. \\ T y.Atsižvelgiant į vandens molekulių kiekį hidrato korpusuose, labai skiriasi priklausomai nuo jonų, temperatūros, slėgio ir kt. Pobūdžio ir koncentracijos ir kt. Šiuo atžvilgiu patogiau naudoti supaprastintas elektrolijų riebalų disociacijos lygtis, t.y. Išskyrus hidrataciją:

NaCl Na +  Cl ;

CUSO 4 CU 2+  SO 4 2 ;

K 3 Po 4 3K +  PO 4 3 .

Tačiau reikia nepamiršti, kad su rūgštimi disociacija vandeniniais tirpalais nėra suformuojami nemokami H + jonai, tačiau susidaro gana stabilūs hidroksonio jonai H 3 o +, todėl rūgšties disociacijos lygtis (pvz., HCl) turėtų atrodyti taip: \\ t

Hcl  h 2 o h 3 o +  cl .

Tačiau cheminėje literatūroje įrašymo forma yra dažnesnė, atspindintį tik elektrolitų gedimo procesą neatsižvelgiant į hidratacijos poveikį. Ateityje mes taip pat naudojame supaprastinimą terminologiją.

Stiprūs ir silpni elektrolitai

Elektrolitinio disociacijos proceso kiekybinė charakteristika yra disociacijos laipsnis.

Disociacijos laipsnis Vadinamas elektrolitų skaičiaus santykiu, purškiamu jonų (n.) iki bendrojo elektrolito skaičiaus (n. 0 ):

 vertė išreiškiama vieneto frakcijose arba priklauso nuo elektrolito, tirpiklio, temperatūros, koncentracijos ir tirpalo sudėties pobūdžio.

Solventas atliko ypatingą vaidmenį: kai kuriais atvejais pereinant nuo vandeninių tirpalų iki organinių tirpiklių, elektrolitų disociacijos laipsnis gali padidėti arba sumažinti. Ateityje, nesant specialių nurodymų, manome, kad tirpiklis yra vanduo.

Pagal disociacijos laipsnį elektrolitų yra tradiciškai suskirstyti į stiprus ( > 30%), viduryje (3% <  < 30%) и silpnas ( < 3%).

Silent elektrolitai apima:

1) kai kurios neorganinės rūgštys (HCl, HBR, HI, HNO 3, H 2 SO 4, HCLO 4 ir kiti kiti);

2) šarminės hidroksidai (LI, NA, K, RB, CS) ir šarminės žemės (CA, SR, BA) metalai;

3) Beveik visi tirpios druskos.

Aukštos jėgos elektrolitai apima mg (OH) 2, h 3 po 4, hcooh, h 2 so 3, hf ir kiti.

Visos karboksirūgštys laikomos silpnas elektrolitų (išskyrus hcooh) ir hidratines alifatinių ir aromatinių aminų formas. Daugelis neorganinių rūgščių taip pat yra silpni elektrolitai (HCN, H 2 s, H2 CO 3 ir kt.) Ir pagrindas (NH3 ∙ h 2 o).

Nepaisant tam tikrų sutapimų, apskritai neturėtų nustatyti medžiagos tirpumo su jo disociacijos laipsniu. Taigi, acto rūgštis ir etilo alkoholis yra neribotas tirpias vandenyje, tačiau tuo pačiu metu pirmoji medžiaga yra silpna elektros energija, o antrasis  ne elektroliteris.

Pirmoje HLX amžiaus pusėje. Faraday pristatė elektrolitų ir ne elektrolitų koncepciją.

Elektroliai, vadinami cheminėmis medžiagomis, tirpalais ir lydymais, kurių elektros srovė yra atliekama, o ne elektrolijai - medžiagos, tirpalai ir lydytuvai, kurių nevyksta elektros srovė.

Elektros srovės druskų, šarmų, rūgščių tirpalai.

Negalima atlikti elektros srovės cukraus tirpalų, alkoholio, gliukozės ...

Kodėl elektros srovė elektrolitų tirpalų?

Švedijos mokslininkas SVANTE ARRENIUS, mokantis įvairių medžiagų tirpalų elektros laidumą, atėjo į išvadą, kad elektros laidumo priežastis yra jonų buvimas jonų tirpale, kurie yra suformuoti, kai ištirpinami elektrolitai vandenyje.

Elektrolitų gedimo procesas ant jonų, kai ištirpinami vandenyje arba lydymosi vadinama elektrolitiniu disociacija.

S. Arhenius laikėsi fizinės teorijos sprendimų, t. Y. Laikomas tirpinančių medžiagų apdorojimu kaip paprastas tirpios medžiagos dalelių pasiskirstymas vandenyje, o ne atsižvelgiant į jo sąveiką su vandeniu ir manoma, kad tirpale buvo nemokami jonai. TED paaiškino daugybę reiškinių, susijusių su sprendimų savybėmis, tačiau neatsakė į klausimus, kodėl kai kurios medžiagos yra elektrolitų, o kiti - ne, taip pat vaidmuo formuojant jonų tirpiklį.

Skirtingai nuo jo, Rusijos chemikai I.A. Vadovai ir V.A. Kistyakovsky kreipėsi į ED chemijos teorijos paaiškinimą D.I. Mendeleev ir įrodė, kad elektrolitas yra ištirpinama, ištirpusio medžiagos su vandeniu esančia cheminė sąveika, kuri sukelia hidratų susidarymą, o tada jie disociato jonų. Tai reiškia, kad tirpalas nėra laisvas, bet hidratuotas jonai.

Vandens molekulės yra dipoliai (du poliai), nes vandenilio atomai yra 105 0 kampu, kad molekulė turi kampinę formą:

Paprastai medžiagos su jonų kristalų grotelėmis, nes jie yra lengviausia, nes jie jau sudaro gatavų jonų. Kai jie ištirpsta, vandens dažikliai yra orientuoti priešingiausiai apmokestinami aplink teigiamus ir neigiamus elektrolitų jonus. Tarp elektrolitų jonų ir vandens dipolių atsiranda dėl abipusio traukos. Dėl to santykis tarp jonų silpnėja ir jonų perėjimas nuo kristalo į tirpalą (pav.):

Sudaro chlorido natris ant hidratuotų jonų

Akivaizdu, kad procesų seka, atsirandanti dėl disociacijos medžiagų su jonine obligacija (druskos ir šarmais) bus tokia:

  • A) molekulių orientacija - vandens dipoliai šalia kristalų jonų;
  • B) vandens molekulių hidratacija (sąveika) su jonais nuo kristalo paviršiaus sluoksnio;
  • C) elektrolitų kristalo disociacija (skilimas) iki hidratuotų jonų.

Supaprastintas procesas gali atsispindėti naudojant lygtį:

NASL\u003e NA + + SL -.

Elektrolitai, kurių molekulių, kurių molekulių yra kovalentinė poliarinė jungtis (pavyzdžiui, HCl molekulės), tik šiuo atveju, atsižvelgiant į vandens dipolių įtaką, yra ryšio poliškumas, ir tada jis yra atotrūkis į formavimąsi jonų:

NSL\u003e H + + SL -.

St. Arrensius už kiekybinės charakteristikos ED įvedė ED koncepciją, žymintą Graikijos raide b.

Elektrolitinio disociacijos laipsnis yra elektrolitų molekulių skaičius, suskirstytas į jonus į bendrą ištirpusių molekulių skaičių. Elektrolio ne elektrolito elektrolito rūgšties disociacija

Elektrolito disociacijos laipsnis nustatomas eksperimentiškai ir išreiškiamas frakcijomis arba procentais. Jei b \u003d 0, medžiaga ne visame jonyje nėra elektrolijos. Neelektrikatai apima medžiagas su kovalentinėmis žemomis poliarinėmis ir ne poliarinėmis obligacijomis, pvz., Eteriais, angliavandeniliais, deguonimi, azotu ir kt.

ED laipsnis gali būti nuo 0 iki 1 (procentais nuo 0 iki 100%).

Jei b \u003d 1 arba 100%, tada elektrolitas yra visiškai dezintegruojamas jonų, tai yra stiprus elektrolitas. Stiprūs elektrolitai apima visas tirpias druskas, neorganinių rūgščių (NNO 3, HCl, HBR, HL, H2 SO 4, NSLO 4), šarmų (liūtas, Naon, Ko, Ca (OH) 2, VA (OH) 2).

Silpni elektrolitai vandeniniais tirpalais nėra visiškai atskirti jonų (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.

ED laipsnis priklauso nuo elektrolito, temperatūros (su temperatūros didėjimu B padidėjimas), elektrolito koncentracija tirpale (tirpalo praskiedimas visada pagerina b).

Klausimai nustatant:

  • 1) Kodėl yra elektros srovės tirpalas ir gliukozės tirpalo?
  • 2) yra SASO 3 elektrolitų druska? Kodėl?
  • 3) Kodėl, mažinant elektrolito sprendimą, didėja disociacijos laipsnis?
  • 4) Įrodyti, kad cheminių obligacijų pasiskirstymas į kovalentinę poliarinį ir joną tradiciškai.
  • 5) Kaip paaiškinti elektrolitų vandeninių tirpalų elektrinį laidumą?

Pagrindinės TED nuostatos

  • 1) Kai ištirpinama vandenyje, elektrolitus nuo teigiamų ir neigiamų jonų yra skaidrus (dezintegratas).
  • 2) pagal elektros srovės veikimą, teigiamai apmokestinami jonai pereina į neigiamą dabartinio šaltinio polius - katodą, todėl yra vadinami katijonais, o neigiamai įkrauta jonai pereina į teigiamą dabartinio šaltinio polių, ir todėl yra vadinami anijomis.
  • 3) elektrolitų disociacijos priežastis vandeniniais tirpalais yra jo hidratacija, tai yra elektrolito sąveika su vandens molekuliais ir cheminės obligacijos atotrūkiu.
  • 4) ED yra procesas yra grįžtamas silpniems elektrolitus.
  • 5) elektrolitų tirpalų chemines savybes lemia jos formų jonų savybės.

Pagal gautų jonų pobūdį išskiriami trys elektrolitų tipai: rūgšties, bazių ir druskų.

Rūgštys vadinamos elektrolitų, kurios disociacijos formų vandenilio katijonams ir rūgšties liekanos anons:

NSL\u003e H + + SL -

NNO 3\u003e H + + NO 3 -

H 2 SO 4\u003e 2N + + SO 4 2-

Fosforo ir kitų polipinių rūgščių, žingsnis disociacijos srautus:

1 etapas - dihidofosfato jonų susidarymas:

H 3 PO 4 - H + + N 2 PO 4 -,

2 etapas - hidrofosfato jonų susidarymas:

H 2 PO 4 - - H + + NRO 4 2-,

3 etapas - fosfato jonų formavimas:

NRA 4 2- - H + + PO 4 3-.

Visos rūgštys sujungia, kad jie būtinai sudaro vandenilio katijonus disociacijos metu. Todėl bendrosios charakteristinės savybės rūgščių - rūgščių skonio, pokytis rodiklių spalva ir tt - dėl vandenilio katijonų.

Bazės vadinamos elektrolitų, kurios disociacijos formų metalo katijonams ir anijoms hydrochrupp.

Naon - Na + + jis -,

SA (OH) 2 - CA 2+ + 2Y -. .

Daugiafunkciniai bazės Disociate pakilo:

  • 1) SA (jis) 2\u003e Saon + + jis -,
  • 2) Saon + - CA 2+ + tai yra.

Visos pagrindinės bazės savybės yra muilai su jutikliu, keičiant rodiklių spalvą ir tt - yra dėl to, kad apskritai yra hidroksido jonų bazės.

Druskos yra elektrolitai, kurie atsidrausta metalo katijonų (arba amonio NN 4 +) ir rūgštinių likučių anijonais:

K 3 PO 4\u003e 3K + + PO 4 3-,

NN 4 NO 3\u003e NN 4 + + NO 3 -.

Priešingai nei polipinės rūgštys ir kelių rūgščių bazių, visiškai visiškai atskirtos, o ne laipsniškai.

Pratimai dėl savarankiško darbo:

  • 1) Palyginkite struktūrą ir savybes:
    • A) CA 0 ir CA 2+; B) H2 0 ir H +.
  • 2) Parašykite šių elektrolitų disociacijos lygtis: geležies sulfatas (LLL); Kalio karbonatas; amonio fosfatas; Vario nitratas (LL); Bario hidroksidas; fosforo rūgštis. Suteikite jonų pavadinimus.
  • 3) Kuris iš toliau išvardytų medžiagų bus disociacijos: geležies hidroksidas (II), kalio hidroksido, silicio rūgšties, azoto rūgšties, sieros oksido (IV), natrio sulfido (II)? Kodėl? Įrašykite galimas disociacijos lygtis.
  • 4) Įregistruojant Siferos rūgšties atskyrimo lygtis pirmajam etapui, žymenis yra naudojamas\u003e ir antrajam - grįžtamumo ženklui -. Kodėl?
  • 5) Tirpumo lentelės naudojimas Pateikite trijų keturių medžiagų pavyzdžius, kurie sprendžiami taip 4 2- jonų sulfatu. Įrašyti šių medžiagų disociacijos lygtis.

D / s: atsakykite žodžiu į klausimus:

  • 1) Kokios medžiagos yra susijusios su elektrolitais ir kas - ne elektrolitų?
  • 2) Kuris iš šių skysčių atliekami elektrine srovė: etilo alkoholis, vandeninis gliukozės tirpalas, natrio hidroksidas, deguonies tirpalas vandenyje, kalio karbonato, kalio hidroksido tirpalas? Paaiškinkite atsakymą.
  • 3) Kas vadinama ED?
  • 4) Kokia yra fizinės ir cheminės tirpalų teorijos esmė?
  • 5) Kokie jonai vadinami hidratuotais?
  • 6) Kodėl kai kurios medžiagos yra elektrolitai, o kiti nėra?
  • 7) Vanduo vaidina kokį vaidmenį formuojant jonus?
  • 8) Koks yra ED laipsnis? Ką tai priklauso?
  • 9) pagrindinės TED nuostatos.
  • 10) apibrėžti rūgščių, bazių ir druskų nuo tedo taško.

Pratimai darbo užrašuose raštu:

Padaryti disociacijos lygtis medžiagų galimais atvejais:

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.

Elektrolitų medžiagos, kai ištirpintos vandenyje dezintegruotis ant įkrautų dalelių. Grįžtamieji fenomenas - molarizacija arba asociacija. Jonų susidarymas paaiškina elektrolitinio disociacijos teoriją (Arhenius, 1887). Cheminių junginių gedimo mechanizmas lydymosi ir nutraukimo metu veikia cheminių obligacijų tipų, tirpiklio struktūrą ir pobūdį.

Elektrolitų ir ne išlaidų

Sprendimai ir lydymas, kristalinių groteles ir molekulių sunaikinimas - elektrolitinis disociacija (ED) įvyksta. Medžiagų skilimas lydi jonų formavimąsi, tokio turto išvaizdą kaip elektros laidumą. Ne kiekvienas junginys gali dislokuoti, bet tik medžiagas, kurios iš pradžių susideda iš jonų arba stipriai poliarinių dalelių. Laisvų jonų buvimas yra paaiškinamas elektrolitų savybėmis, kad galėtų atlikti srovę. Jie turi šį gebėjimą pagrįsti, druską, daugybę neorganinių ir organinių rūgščių. Išpirkimai sudaro mažai poliarinių arba ne poliarizuotų molekulių. Jie nesiskyrė ant jonų, yra ne elektrolijai (daug organinių junginių). Įkrovimo vežėjai yra teigiami ir neigiami jonai (katijonai ir anijonai).

S. Arhenius ir kitų chemikų vaidmuo disociacijos tyrime

Elektrolitinio disociacijos teorija buvo pagrįsti 1887 m. Švedijos mokslininkai iš Švedijos S. Arhenius. Tačiau Rusijos mokslininkai vis dar vyko pirmieji išsamūs sprendimų savybių tyrimai M. Lomonosovas. Prisidėjo prie įkrautų dalelių, kylančių iš tirpinančių medžiagų, T. Grotgus ir M. Faraday, R. Lenz. Arrhenius įrodė, kad daugybė neorganinių ir kai kurių organinių junginių yra elektrolitų. Švedijos mokslininkas paaiškino elektros laidumą tirpalų medžiagų skilimo ant jonų. ARRRENIUS elektrolitinio disociacijos teorija nepridėjo tiesioginio vandens molekulių dalyvavimo šiame procese. Rusų mokslininkai Mendeleev, kulnas, Konovalovas ir kiti tikėjo, kad įvyksta tirpiklis - tirpiklio ir ištirpusios medžiagos sąveika. Kai kalbame apie vandens sistemas, taikomas pavadinimas "hidratacija". Tai yra sudėtingas fizikinis-cheminis procesas, kaip liudija hidratų, terminių reiškinių formavimas, medžiagos spalvos pasikeitimas ir nuosėdų išvaizda.

Pagrindinės elektrolitinio disociacijos teorijos nuostatos (TED)

Daugelis mokslininkų dirbo su S. Arhenius teorijos paaiškinimu. Ji reikalavo pagerinti, atsižvelgiant į šiuolaikinius duomenis apie atomo struktūrą, cheminę jungtį. Pagrindinės TED nuostatos skiriasi nuo klasikinių XIX amžiaus pabaigos abstrakčių:

Rengiant lygtis reikia atsižvelgti į poveikį: taikyti specialų grįžtamąjį procesą, apskaičiuoti neigiamus ir teigiamus mokesčius: jie turi sutapti.

Mechanizmas joninių medžiagų

Šiuolaikinė elektrolitinio disociacijos teorija atsižvelgiama į elektrolitų ir tirpiklių struktūrą. Kai ryšys ištirpinamas tarp daugiakampių dalelių joninėse kristaluose, esant sunaikinti poliarinių vandens molekulių įtaka. Jie tiesiog "traukia" visos masės jonus į tirpalą. Sumažymą lydi susidarymas aplink solvato jonus (vandenyje - hidrato) apvalkalą. Be vandens, ketonų, mažesni alkoholiai padidino dielektrinį pralaidumą. Kai natrio chlorido disociacija apie NA + ir CL jonus - pradinis etapas yra įrašytas, kurį lydi vandens dipolių orientacija, palyginti su paviršiaus jonais kristale. Paskutiniame etape hidrated jonai yra išleidžiami ir išsklaidomi į skystį.

ED junginių mechanizmas su kovalentiniu kovalentu

Tirpiklio molekulės turi įtakos neoninių medžiagų kristalinės struktūros elementams. Pavyzdžiui, vandens dipolių poveikis chloro rūgšties sukelia ryšio tipą molekulėje su kovalentiniu poliariniu iki joninio. Medžiaga suskirstoma, vandenilio ir chloro jonai patenka į tirpalą. Šis pavyzdys įrodo šių procesų svarbą tarp tirpiklių dalelių ir ištirpusio junginio. Ši sąveika lemia elektrolitų jonų susidarymą.

Elektrolitinio disociacijos ir pagrindinių neorganinių junginių klasių teorija

Atsižvelgiant į pagrindines ted rūgšties pozicijas, elektrolitas gali būti pakviestas, kurio suskirstymas nuo teigiamų jonų gali būti aptiktas tik proton H +. Bazės disociacijos lydi formavimas ar atleidimas nuo kristalų grotelės tik anijon - ir metalo katijonas. Normalus druska nutraukimo metu suteikia teigiamą metalo joną ir neigiamą - rūgšties likučius. Pagrindinė druska pasižymi dviejų tipų anijomis: grupėms ir rūgšties likučiams. Rūgštinėje druskoje nuo katijonų yra tik vandenilis ir metalas.

Elektrolito galia

Norint apibūdinti medžiagos būklę, tirpale naudojamas fizinė vertė - disociacijos laipsnis (α). Raskite jo vertę nuo skaldytų molekulių skaičiaus santykio iki bendro jų skaičiaus sprendimo. Atsociacijos gylis nustatomas skirtingomis sąlygomis. Svarbu tirpiklio dielektriniai tirpiklio rodikliai, ištirpusio junginio struktūra yra svarbi. Paprastai disociacijos laipsnis mažėja didėjant koncentracijai ir didėja didėjanti temperatūra. Dažnai tam tikros medžiagos disociacijos laipsnis išreiškiamas vienos frakcijose.

Elektrolito klasifikacija.

XIX a. Pabaigoje elektrolitinio disociacijos teorija neturėjo nuostatų dėl jonų sąveikos sprendime. Vandens molekulių įtaka katijonų ir anijonų pasiskirstymui atrodė nereikšmingas ARRENIU. ARRENIUS atvaizdai stipriais ir silpnais elektrolitais buvo formalūs. Remiantis klasikinėmis pozicijomis, galima gauti vertę α \u003d 0,75-0,95 stipriems elektrolitus. Eksperimentuose buvo įrodyta, kad jų disociacijos (α → 1) negrįžtamumas. Beveik visiškai dezintegruoja tirpias druskas, sieros ir druskos rūgštis, šarmiškai. Iš dalies atskirti sieros, azoto, vandentiekio, ortofosforo rūgštį. Silicio, acto, vandenilio sulfido ir ko suabro rūgšties, amonio hidroksido, netirpios bazės yra silpnos elektrolitų. Vanduo taip pat reiškia silpną elektrolitus. Maža dalis molekulių H 2 O yra atsieta, tuo pačiu metu atsiranda jonų moliniai.

Peržiūrų

Išsaugoti į klasiokus Išsaugoti Vkontakte