Teoria della dissociazione elettrolitica. valore del ph

La chimica è la scienza delle sostanze, delle loro proprietà e trasformazioni. .
Cioè, se non succede nulla alle sostanze che ci circondano, questo non si applica alla chimica. Ma cosa significa "non succede niente"? Se un temporale improvvisamente ci ha sorpresi nel campo e ci siamo bagnati tutti, come si suol dire, "fino alla pelle", allora questa non è una trasformazione: dopotutto, i vestiti erano asciutti, ma si sono bagnati.

Se, ad esempio, prendi un chiodo di ferro, elaboralo con una lima e poi assemblalo limatura di ferro (Fe) , quindi anche questa non è una trasformazione: c'era un'unghia - è diventata polvere. Ma se dopo quello per assemblare il dispositivo e tenere ottenere ossigeno (O 2): riscaldare Permanganato di Potassio(KMpo 4) e raccogliere l'ossigeno in una provetta, quindi posizionare questi limatura di ferro rovente "al rosso", quindi si accenderanno con una fiamma brillante e dopo la combustione si trasformeranno in una polvere marrone. E anche questa è una trasformazione. Allora dov'è la chimica? Nonostante in questi esempi cambino la forma (unghia di ferro) e lo stato degli indumenti (asciutto, bagnato), non si tratta di trasformazioni. Il fatto è che il chiodo stesso, essendo una sostanza (ferro), è rimasto tale, nonostante la sua forma diversa, e i nostri vestiti hanno assorbito l'acqua della pioggia, per poi evaporare nell'atmosfera. L'acqua stessa non è cambiata. Quindi quali sono le trasformazioni in termini di chimica?

Dal punto di vista della chimica, le trasformazioni sono tali fenomeni che sono accompagnati da un cambiamento nella composizione di una sostanza. Prendiamo lo stesso chiodo come esempio. Non importa quale forma abbia preso dopo essere stato depositato, ma dopo essere stato raccolto da esso limatura di ferro posto in un'atmosfera di ossigeno - si è trasformato in ossido di ferro(Fe 2 o 3 ) . Allora, qualcosa è davvero cambiato? Sì, è così. C'era una sostanza ungueale, ma sotto l'influenza dell'ossigeno si formò una nuova sostanza - ossido di elemento ghiandola. equazione molecolare questa trasformazione può essere rappresentata dai seguenti simboli chimici:

4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3 (1)

Per una persona non iniziata alla chimica, sorgono immediatamente domande. Qual è l'"equazione molecolare", cos'è Fe? Perché ci sono i numeri "4", "3", "2"? Quali sono i piccoli numeri "2" e "3" nella formula Fe 2 O 3? Ciò significa che è giunto il momento di sistemare le cose in ordine.

Segni elementi chimici.

Nonostante inizino a studiare chimica all'ottavo anno, e alcuni anche prima, molte persone conoscono il grande chimico russo D. I. Mendeleev. E, naturalmente, la sua famosa "Tavola periodica degli elementi chimici". Altrimenti, più semplicemente, si chiama "Tavola di Mendeleev".

In questa tabella, nell'ordine appropriato, si trovano gli elementi. Ad oggi se ne conoscono circa 120. I nomi di molti elementi ci sono noti da molto tempo. Questi sono: ferro, alluminio, ossigeno, carbonio, oro, silicio. In precedenza, usavamo queste parole senza esitazione, identificandole con oggetti: un bullone di ferro, filo di alluminio, ossigeno nell'atmosfera, un anello d'oro, ecc. eccetera. Ma in realtà tutte queste sostanze (bullone, filo, anello) sono costituite dai rispettivi elementi. L'intero paradosso è che l'elemento non può essere toccato, raccolto. Come mai? Sono nella tavola periodica, ma non puoi prenderli! Si, esattamente. Un elemento chimico è un concetto astratto (cioè astratto) e viene utilizzato in chimica, tuttavia, come in altre scienze, per calcoli, compilare equazioni e risolvere problemi. Ogni elemento differisce dall'altro in quanto è caratterizzato da un proprio configurazione elettronica di un atomo. Il numero di protoni nel nucleo di un atomo è uguale al numero di elettroni nei suoi orbitali. Ad esempio, l'idrogeno è l'elemento #1. Il suo atomo è composto da 1 protone e 1 elettrone. L'elio è l'elemento numero 2. Il suo atomo è composto da 2 protoni e 2 elettroni. Il litio è l'elemento numero 3. Il suo atomo è composto da 3 protoni e 3 elettroni. Darmstadtium - elemento numero 110. Il suo atomo è composto da 110 protoni e 110 elettroni.

Ogni elemento è indicato da un certo simbolo, lettere latine, e ha una certa lettura nella traduzione dal latino. Ad esempio, l'idrogeno ha il simbolo "N", letto come "idrogenio" o "cenere". Il silicio ha il simbolo "Si" letto come "silicio". Mercurio ha un simbolo "Hg" ed è letto come "hydrargyrum". Eccetera. Tutte queste designazioni possono essere trovate in qualsiasi libro di testo di chimica per l'ottavo anno. Per noi ora, la cosa principale è capirlo durante la compilazione equazioni chimiche, è necessario operare sui simboli degli elementi specificati.

Sostanze semplici e complesse.

Indicando varie sostanze con simboli singoli di elementi chimici (Hg Mercurio, Fe ferro, Cu rame, Zn zinco, Al alluminio) indichiamo essenzialmente sostanze semplici, cioè sostanze costituite da atomi dello stesso tipo (contenenti lo stesso numero di protoni e di neutroni in un atomo). Ad esempio, se le sostanze di ferro e zolfo interagiscono, l'equazione assumerà la forma seguente:

Fe + S = FeS (2)

Le sostanze semplici includono metalli (Ba, K, Na, Mg, Ag) e non metalli (S, P, Si, Cl 2, N 2, O 2, H 2). E dovresti prestare attenzione
particolare attenzione al fatto che tutti i metalli sono indicati da simboli singoli: K, Ba, Ca, Al, V, Mg, ecc., e non metalli - sia con simboli semplici: C, S, P o possono avere indici diversi che indicare la loro struttura molecolare: H 2 , Cl 2 , O 2 , J 2 , P 4 , S 8 . In futuro, questo sarà molto Grande importanza quando si scrivono equazioni. Non è affatto difficile intuire che le sostanze complesse siano sostanze formate da atomi di diverso tipo, ad esempio,

uno). ossidi:
ossido di alluminio Al 2 O 3,

ossido di sodio Na 2 O
ossido di rame CuO,
ossido di zinco ZnO
ossido di titanio Ti2O3,
monossido di carbonio o monossido di carbonio (+2) CO
ossido di zolfo (+6) COSÌ 3

2). Motivi:
idrossido di ferro(+3) Fe(OH) 3,
idrossido di rame Cu(OH)2,
idrossido di potassio o alcali di potassio KOH,
idrossido di sodio NaOH.

3). Acidi:
acido cloridrico HCl
acido solforoso H2SO3,
L'acido nitrico HNO3

4). Sali:
tiosolfato di sodio Na 2 S 2 O 3,
solfato di sodio o Sale di Glauber Na 2 SO 4,
carbonato di calcio o calcare CaCO 3,
cloruro di rame CuCl 2

5). materia organica:
Acetato di sodio CH 3 COOHa,
metano CH 4,
acetilene C 2 H 2,
glucosio C 6 H 12 O 6

Infine, dopo aver chiarito la struttura delle varie sostanze, possiamo iniziare a scrivere le equazioni chimiche.

Equazione chimica.

La stessa parola "equazione" deriva dalla parola "equalizzare", cioè dividere qualcosa in parti uguali. In matematica, le equazioni sono quasi l'essenza stessa di questa scienza. Ad esempio, puoi fornire un'equazione così semplice in cui i lati sinistro e destro saranno uguali a "2":

40: (9 + 11) = (50 x 2): (80 - 30);

E nelle equazioni chimiche, lo stesso principio: i lati sinistro e destro dell'equazione devono corrispondere allo stesso numero di atomi, gli elementi che vi partecipano. Oppure, se viene data un'equazione ionica, allora in essa numero di particelle deve soddisfare anche questo requisito. Un'equazione chimica è una registrazione condizionale di una reazione chimica che utilizza formule chimiche e simboli matematici. Un'equazione chimica riflette intrinsecamente una particolare reazione chimica, cioè il processo di interazione di sostanze, durante il quale sorgono nuove sostanze. Ad esempio, è necessario scrivi un'equazione molecolare reazioni che prendono parte cloruro di bario BaCl 2 e acido solforico H 2 SO 4. Come risultato di questa reazione, si forma un precipitato insolubile - solfato di bario BaSO 4 e acido cloridrico Hcl:

ВаСl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2НCl (3)

Prima di tutto, è necessario capire che il numero grande "2" davanti alla sostanza HCl è chiamato coefficiente e i piccoli numeri "2", "4" sotto le formule ВаСl 2, H 2 SO 4 , BaSO 4 sono chiamati indici. Sia i coefficienti che gli indici nelle equazioni chimiche svolgono il ruolo di fattori, non di termini. Per scrivere correttamente un'equazione chimica, è necessario organizzare i coefficienti nell'equazione di reazione. Ora iniziamo a contare gli atomi degli elementi sui lati sinistro e destro dell'equazione. Sul lato sinistro dell'equazione: la sostanza BaCl 2 contiene 1 atomo di bario (Ba), 2 atomi di cloro (Cl). Nella sostanza H 2 SO 4: 2 atomi di idrogeno (H), 1 atomo di zolfo (S) e 4 atomi di ossigeno (O). Sul lato destro dell'equazione: nella sostanza BaSO 4 c'è 1 atomo di bario (Ba) 1 atomo di zolfo (S) e 4 atomi di ossigeno (O), nella sostanza HCl: 1 atomo di idrogeno (H) e 1 atomo di cloro (Cl). Da cui ne consegue che sul lato destro dell'equazione il numero di atomi di idrogeno e di cloro è la metà di quello sul lato sinistro. Pertanto, prima della formula HCl sul lato destro dell'equazione, è necessario inserire il coefficiente "2". Se ora aggiungiamo il numero di atomi degli elementi coinvolti in questa reazione, sia a sinistra che a destra, otteniamo il seguente bilancio:

In entrambe le parti dell'equazione, il numero di atomi degli elementi che partecipano alla reazione è uguale, quindi è corretto.

Equazione chimica e reazioni chimiche

Come abbiamo già scoperto, le equazioni chimiche riflettono le reazioni chimiche. Le reazioni chimiche sono tali fenomeni nel processo in cui si verifica la trasformazione di una sostanza in un'altra. Tra la loro diversità, si possono distinguere due tipi principali:

uno). Reazioni di connessione
2). reazioni di decomposizione.

La stragrande maggioranza delle reazioni chimiche appartiene a reazioni di addizione, poiché i cambiamenti nella sua composizione possono verificarsi raramente con una singola sostanza se non è soggetta a influenze esterne (dissoluzione, riscaldamento, luce). Nulla caratterizza un fenomeno chimico, o una reazione, quanto i cambiamenti che si verificano quando due o più sostanze interagiscono. Tali fenomeni possono verificarsi spontaneamente ed essere accompagnati da aumento o diminuzione della temperatura, effetti di luce, viraggio di colore, sedimentazione, rilascio di prodotti gassosi, rumore.

Per chiarezza, presentiamo diverse equazioni che riflettono i processi delle reazioni composte, durante le quali otteniamo cloruro di sodio(NaCl), cloruro di zinco(ZnCl 2), precipitato di cloruro d'argento(AgCl), cloruro di alluminio(AlCl 3)

Cl 2 + 2Nà = 2NaCl (4)

CuCl 2 + Zn \u003d ZnCl 2 + Cu (5)

AgNO 3 + KCl \u003d AgCl + 2KNO 3 (6)

3HCl + Al(OH) 3 \u003d AlCl 3 + 3H 2 O (7)

Tra le reazioni del composto si segnalano in particolare le seguenti : sostituzione (5), scambio (6), e come caso speciale reazioni di scambio - reazione neutralizzazione (7).

Le reazioni di sostituzione includono quelle in cui gli atomi di una sostanza semplice sostituiscono gli atomi di uno degli elementi in una sostanza complessa. Nell'esempio (5), gli atomi di zinco sostituiscono gli atomi di rame dalla soluzione di CuCl 2, mentre lo zinco passa nel sale solubile di ZnCl 2 e il rame viene rilasciato dalla soluzione allo stato metallico.

Le reazioni di scambio sono quelle reazioni in cui due sostanze complesse scambiano i loro costituenti. Nel caso della reazione (6), i sali solubili di AgNO 3 e KCl, quando entrambe le soluzioni sono drenate, formano un precipitato insolubile del sale di AgCl. Allo stesso tempo, si scambiano le parti costitutive - cationi e anioni. I cationi di potassio K + sono attaccati agli anioni NO 3 e i cationi d'argento Ag + - agli anioni Cl -.

Un caso speciale e particolare di reazioni di scambio è la reazione di neutralizzazione. Le reazioni di neutralizzazione sono reazioni in cui gli acidi reagiscono con le basi per formare sale e acqua. Nell'esempio (7), l'acido cloridrico HCl reagisce con la base Al(OH) 3 per formare AlCl 3 sale e acqua. In questo caso, i cationi di alluminio Al 3+ dalla base vengono scambiati con gli anioni Cl - dall'acido. Di conseguenza, succede neutralizzazione dell'acido cloridrico.

Le reazioni di decomposizione comprendono quelle in cui due o più nuove sostanze semplici o complesse, ma di composizione più semplice, sono formate da una complessa. Come reazioni, si possono citare quelle nel processo di cui 1) si decompongono. nitrato di potassio(KNO 3) con formazione di nitrito di potassio (KNO 2) e ossigeno (O 2); 2). Permanganato di Potassio(KMnO 4): si forma manganato di potassio (K 2 MnO 4), ossido di manganese(MnO 2) e ossigeno (O 2); 3). carbonato di calcio o marmo; nel processo si formano carbonicogas(CO 2) e ossido di calcio(Cao)

2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2 (8)
2KMnO 4 \u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (9)
CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (10)

Nella reazione (8), una sostanza complessa e una semplice sono formate da una sostanza complessa. Nella reazione (9) ci sono due complessi e uno semplice. Nella reazione (10) ci sono due sostanze complesse, ma di composizione più semplice

Tutte le classi di sostanze complesse subiscono decomposizione:

uno). ossidi: ossido d'argento 2Ag 2 O = 4Ag + O 2 (11)

2). Idrossidi: idrossido di ferro 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (12)

3). Acidi: acido solforico H 2 SO 4 \u003d SO 3 + H 2 O (13)

4). Sali: carbonato di calcio CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (14)

5). materia organica: fermentazione alcolica del glucosio

C 6 H 12 O 6 \u003d 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 (15)

Secondo un'altra classificazione, tutte le reazioni chimiche possono essere suddivise in due tipi: reazioni che avvengono con il rilascio di calore, sono chiamate esotermico, e reazioni che accompagnano l'assorbimento del calore - Endotermico. Il criterio per tali processi è effetto termico della reazione. Di norma, le reazioni esotermiche includono reazioni di ossidazione, ad es. interazioni con l'ossigeno combustione di metano:

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O + Q (16)

e alle reazioni endotermiche - reazioni di decomposizione, già date sopra (11) - (15). Il segno Q alla fine dell'equazione indica se il calore viene rilasciato durante la reazione (+Q) o assorbito (-Q):

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 - Q (17)

Puoi anche considerare tutte le reazioni chimiche in base al tipo di variazione del grado di ossidazione degli elementi coinvolti nelle loro trasformazioni. Ad esempio, nella reazione (17), gli elementi che vi partecipano non cambiano i loro stati di ossidazione:

Ca +2 C +4 O 3 -2 \u003d Ca +2 O -2 + C +4 O 2 -2 (18)

E nella reazione (16), gli elementi cambiano i loro stati di ossidazione:

2Mg 0 + O 2 0 \u003d 2Mg +2 O -2

Questi tipi di reazioni sono redox . Saranno considerati separatamente. Per formulare equazioni per reazioni di questo tipo, è necessario utilizzare metodo della semireazione e applicare equazione elettronica del bilancio.

Dopo il cast vari tipi reazioni chimiche, puoi procedere al principio della compilazione di equazioni chimiche, altrimenti alla selezione dei coefficienti nelle loro parti sinistra e destra.

Meccanismi per la compilazione di equazioni chimiche.

Qualunque sia il tipo dell'uno o dell'altro reazione chimica, il suo record (equazione chimica) deve rispettare la condizione di uguaglianza del numero di atomi prima della reazione e dopo la reazione.

Ci sono equazioni (17) che non richiedono aggiustamenti, ad es. posizionamento dei coefficienti. Ma nella maggior parte dei casi, come negli esempi (3), (7), (15), è necessario intraprendere azioni volte a equalizzare le parti sinistra e destra dell'equazione. Quali principi dovrebbero essere seguiti in questi casi? Esiste un sistema nella selezione dei coefficienti? C'è, e non uno. Questi sistemi includono:

uno). Selezione dei coefficienti secondo formule date.

2). Compilazione secondo le valenze dei reagenti.

3). Compilazione secondo gli stati di ossidazione dei reagenti.

Nel primo caso si assume di conoscere le formule dei reagenti sia prima che dopo la reazione. Ad esempio, data la seguente equazione:

N 2 + O 2 → N 2 O 3 (19)

È generalmente accettato che fino a quando non si stabilisce l'uguaglianza tra gli atomi degli elementi prima e dopo la reazione, il segno di uguale (=) non viene inserito nell'equazione, ma viene sostituito da una freccia (→). Passiamo ora al bilanciamento vero e proprio. Sul lato sinistro dell'equazione ci sono 2 atomi di azoto (N 2) e due atomi di ossigeno (O 2), e sul lato destro ci sono due atomi di azoto (N 2) e tre atomi di ossigeno (O 3). Non è necessario equalizzarlo per il numero di atomi di azoto, ma per ossigeno è necessario raggiungere l'uguaglianza, poiché due atomi hanno partecipato prima della reazione e dopo la reazione c'erano tre atomi. Facciamo il seguente diagramma:

prima reazione dopo reazione
O 2 O 3

Definiamo il multiplo più piccolo tra i numeri dati di atomi, sarà "6".

O 2 O 3
\ 6 /

Dividi questo numero sul lato sinistro dell'equazione dell'ossigeno per "2". Otteniamo il numero "3", mettiamolo nell'equazione da risolvere:

N 2 + 3O 2 → N 2 O 3

Dividiamo anche il numero "6" per il lato destro dell'equazione per "3". Otteniamo il numero "2", basta inserirlo nell'equazione da risolvere:

N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

Il numero di atomi di ossigeno in entrambe le parti sinistra e destra dell'equazione è diventato uguale, rispettivamente, a 6 atomi:

Ma il numero di atomi di azoto in entrambi i lati dell'equazione non corrisponderà:

Sul lato sinistro ci sono due atomi, sul lato destro ci sono quattro atomi. Pertanto, per ottenere l'uguaglianza, è necessario raddoppiare la quantità di azoto sul lato sinistro dell'equazione, mettendo il coefficiente "2":

Pertanto, si osserva l'uguaglianza per l'azoto e, in generale, l'equazione assumerà la forma:

2N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

Ora nell'equazione, invece di una freccia, puoi mettere un segno di uguale:

2N 2 + 3O 2 \u003d 2N 2 O 3 (20)

Facciamo un altro esempio. Viene data la seguente equazione di reazione:

P + Cl 2 → PCl 5

Sul lato sinistro dell'equazione c'è 1 atomo di fosforo (P) e due atomi di cloro (Cl 2), e sul lato destro c'è un atomo di fosforo (P) e cinque atomi di ossigeno (Cl 5). Non è necessario equalizzarlo per il numero di atomi di fosforo, ma per il cloro è necessario raggiungere l'uguaglianza, poiché prima della reazione hanno partecipato due atomi e dopo la reazione c'erano cinque atomi. Facciamo il seguente diagramma:

prima reazione dopo reazione
Cl 2 Cl 5

Definiamo il multiplo più piccolo tra i numeri dati di atomi, sarà "10".

Cl 2 Cl 5
\ 10 /

Dividi questo numero sul lato sinistro dell'equazione per il cloro per "2". Otteniamo il numero "5", mettiamolo nell'equazione da risolvere:

Р + 5Cl 2 → РCl 5

Dividiamo anche il numero "10" per il lato destro dell'equazione per "5". Otteniamo il numero "2", basta inserirlo nell'equazione da risolvere:

Р + 5Cl 2 → 2РCl 5

Il numero di atomi di cloro in entrambe le parti sinistra e destra dell'equazione è diventato uguale, rispettivamente, a 10 atomi:

Ma il numero di atomi di fosforo in entrambi i lati dell'equazione non corrisponderà:

Pertanto, per ottenere l'uguaglianza, è necessario raddoppiare la quantità di fosforo sul lato sinistro dell'equazione, mettendo il coefficiente "2":

Pertanto, si osserva l'uguaglianza per il fosforo e, in generale, l'equazione assumerà la forma:

2Р + 5Cl 2 = 2РCl 5 (21)

Quando si scrivono equazioni per valenza deve essere dato definizione di valenza e impostare valori per gli elementi più famosi. Valency è uno dei concetti utilizzati in precedenza, attualmente in un certo numero di programmi scolastici non usato. Ma con il suo aiuto è più facile spiegare i principi della compilazione di equazioni di reazioni chimiche. Per valenza si intende il numero di legami chimici che un atomo può formare con un altro o altri atomi . La valenza non ha segno (+ o -) ed è indicata da numeri romani, solitamente sopra i simboli degli elementi chimici, ad esempio:

Da dove vengono questi valori? Come applicarli nella preparazione di equazioni chimiche? I valori numerici delle valenze degli elementi coincidono con il loro numero di gruppo Sistema periodico elementi chimici D. I. Mendeleev (Tabella 1).

Per altri elementi valori di valenza possono avere altri valori, ma mai superiori al numero del gruppo in cui si trovano. Inoltre, per numeri pari di gruppi (IV e VI), le valenze degli elementi assumono solo valori pari e per quelli dispari possono avere valori sia pari che dispari (Tabella.2).

Naturalmente, ci sono eccezioni ai valori di valenza per alcuni elementi, ma in ogni caso specifico, questi punti sono solitamente specificati. Ora considera principio generale compilazione di equazioni chimiche per valenze date per determinati elementi. Molto spesso, questo metodo è accettabile nel caso di compilazione di equazioni per reazioni chimiche di combinazione di sostanze semplici, ad esempio quando si interagisce con l'ossigeno ( reazioni di ossidazione). Si supponga di voler visualizzare la reazione di ossidazione alluminio. Ma ricorda che i metalli sono indicati da singoli atomi (Al) e non metalli che si trovano allo stato gassoso - con indici "2" - (O 2). Per prima cosa scriviamo schema generale reazioni:

Al + O 2 → Al O

In questa fase, non è ancora noto quale dovrebbe essere l'ortografia corretta per l'allumina. Ed è proprio in questa fase che ci verrà in aiuto la conoscenza delle valenze degli elementi. Per alluminio e ossigeno, li mettiamo al di sopra della formula proposta per questo ossido:

III II
Al O

Dopodiché, "cross"-on-"cross" questi simboli degli elementi metteranno gli indici corrispondenti di seguito:

III II
Al 2 O 3

Composizione di un composto chimico Al 2 O 3 determinato. L'ulteriore schema dell'equazione di reazione assumerà la forma:

Al + O 2 → Al 2 O 3

Resta solo da equalizzare le parti sinistra e destra di esso. Procediamo allo stesso modo del caso di formulare l'equazione (19). Equalizziamo il numero di atomi di ossigeno, ricorrendo alla ricerca del multiplo più piccolo:

prima reazione dopo reazione

O 2 O 3
\ 6 /

Dividi questo numero sul lato sinistro dell'equazione dell'ossigeno per "2". Otteniamo il numero "3", lo mettiamo nell'equazione da risolvere. Dividiamo anche il numero "6" per il lato destro dell'equazione per "3". Otteniamo il numero "2", basta inserirlo nell'equazione da risolvere:

Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Per ottenere l'uguaglianza per l'alluminio, è necessario regolarne la quantità sul lato sinistro dell'equazione impostando il coefficiente "4":

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Pertanto, si osserva l'uguaglianza per alluminio e ossigeno e, in generale, l'equazione assumerà la forma finale:

4Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3 (22)

Usando il metodo di valenza, è possibile prevedere quale sostanza si forma nel corso di una reazione chimica, quale sarà la sua formula. Supponiamo che azoto e idrogeno con le corrispondenti valenze III e I siano entrati nella reazione del composto Scriviamo lo schema generale di reazione:

N 2 + H 2 → NH

Per azoto e idrogeno, scriviamo le valenze sulla formula proposta di questo composto:

Come prima, "croce" su "croce" per questi simboli di elemento, mettiamo gli indici corrispondenti di seguito:

III I
N H 3

L'ulteriore schema dell'equazione di reazione assumerà la forma:

N 2 + H 2 → NH 3

Equalizzando nel modo già noto, tramite il più piccolo multiplo dell'idrogeno, pari a "6", otteniamo i coefficienti desiderati, e l'equazione nel suo insieme:

N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3 (23)

Quando si compilano equazioni per stati di ossidazione sostanze reagenti, va ricordato che il grado di ossidazione di un elemento è il numero di elettroni ricevuti o ceduti nel processo di una reazione chimica. Lo stato di ossidazione nei composti sostanzialmente, numericamente coincide con i valori delle valenze dell'elemento. Ma differiscono nel segno. Ad esempio, per l'idrogeno, la valenza è I e lo stato di ossidazione è (+1) o (-1). Per l'ossigeno, la valenza è II e lo stato di ossidazione è (-2). Per l'azoto, le valenze sono I, II, III, IV, V e gli stati di ossidazione sono (-3), (+1), (+2), (+3), (+4), (+5) , ecc. Gli stati di ossidazione degli elementi più comunemente usati nelle equazioni sono mostrati nella Tabella 3.

Nel caso delle reazioni composte, il principio della compilazione delle equazioni in termini di stati di ossidazione è lo stesso della compilazione in termini di valenze. Ad esempio, diamo l'equazione di reazione per l'ossidazione del cloro con l'ossigeno, in cui il cloro forma un composto con uno stato di ossidazione di +7. Scriviamo l'equazione proposta:

Cl 2 + O 2 → ClO

Mettiamo gli stati di ossidazione degli atomi corrispondenti sul composto ClO proposto:

Come nei casi precedenti, stabiliamo che il desiderato formula composta assumerà la forma:

7 -2
Cl 2 O 7

L'equazione di reazione assumerà la seguente forma:

Cl 2 + O 2 → Cl 2 O 7

Equalizzando per l'ossigeno, trovando il multiplo più piccolo compreso tra due e sette, uguale a "14", stabiliamo infine l'uguaglianza:

2Cl 2 + 7O 2 \u003d 2Cl 2 O 7 (24)

È necessario utilizzare un metodo leggermente diverso con gli stati di ossidazione durante la compilazione delle reazioni di scambio, neutralizzazione e sostituzione. In alcuni casi, è difficile scoprire: quali composti si formano durante l'interazione di sostanze complesse?

Come fai a sapere cosa succede in una reazione?

In effetti, come fai a sapere: quali prodotti di reazione possono sorgere nel corso di una particolare reazione? Ad esempio, cosa si forma quando reagiscono il nitrato di bario e il solfato di potassio?

Ba (NO 3) 2 + K 2 SO 4 →?

Forse VAC 2 (NO 3) 2 + SO 4? Oppure Ba + NO 3 SO 4 + K 2? O qualcos'altro? Naturalmente, durante questa reazione, si formano i composti: BaSO 4 e KNO 3. E come si sa? E come scrivere formule di sostanze? Partiamo da ciò che più spesso viene trascurato: il concetto stesso di "reazione di scambio". Ciò significa che in queste reazioni le sostanze cambiano l'una con l'altra nelle parti costitutive. Poiché le reazioni di scambio sono per lo più effettuate tra basi, acidi o sali, le parti con cui cambieranno sono cationi metallici (Na+, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Cr 3+), ioni H+ o OH -, anioni - residui acidi, (Cl -, NO 3 2-, SO 3 2-, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3-). V vista generale La reazione di scambio può essere data nella seguente notazione:

Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)

Dove Kt1 e Kt2 sono i cationi metallici (1) e (2), e An1 e An2 sono gli anioni (1) e (2) ad essi corrispondenti. In questo caso bisogna tener conto che nei composti prima e dopo la reazione si stabiliscono sempre i cationi al primo posto e gli anioni al secondo. Pertanto, se reagisce cloruro di potassio e nitrato d'argento, entrambi in soluzione

KCl + AgNO 3 →

quindi nel processo si formano le sostanze KNO 3 e AgCl e l'equazione corrispondente assumerà la forma:

KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl (26)

Nelle reazioni di neutralizzazione, i protoni degli acidi (H +) si combineranno con gli anioni idrossile (OH -) per formare acqua (H 2 O):

HCl + KOH \u003d KCl + H 2 O (27)

Gli stati di ossidazione dei cationi metallici e le cariche degli anioni dei residui acidi sono indicati nella tabella della solubilità delle sostanze (acidi, sali e basi in acqua). I cationi metallici sono mostrati orizzontalmente e gli anioni dei residui acidi sono mostrati verticalmente.

Sulla base di ciò, quando si compila l'equazione della reazione di scambio, è prima necessario stabilire gli stati di ossidazione degli ospiti in questo processo chimico particelle. Ad esempio, è necessario scrivere un'equazione per l'interazione tra cloruro di calcio e carbonato di sodio Elaboriamo lo schema iniziale per questa reazione:

CaCl + NaCO 3 →

Ca 2+ Cl - + Na + CO 3 2- →

Dopo aver eseguito la già nota azione da “croce” a “croce”, determiniamo le vere formule delle sostanze di partenza:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 →

Basandoci sul principio di scambio di cationi e anioni (25), stabiliamo le formule preliminari delle sostanze formate durante la reazione:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 + NaCl

Mettiamo le cariche corrispondenti sui loro cationi e anioni:

Ca 2+ CO 3 2- + Na + Cl -

Formule di sostanza sono scritti correttamente, secondo le cariche di cationi e anioni. Facciamo un'equazione completa eguagliando le parti sinistra e destra di essa in termini di sodio e cloro:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 \u003d CaCO 3 + 2NaCl (28)

Come altro esempio, ecco l'equazione per la reazione di neutralizzazione tra idrossido di bario e acido fosforico:

VaON + ONLUS 4 →

Mettiamo le cariche corrispondenti su cationi e anioni:

Ba 2+ OH - + H + RO 4 3- →

Definiamo le formule reali delle sostanze di partenza:

Va (OH) 2 + H 3 RO 4 →

Basandoci sul principio dello scambio di cationi e anioni (25), stabiliamo le formule preliminari delle sostanze che si formano durante la reazione, tenendo conto che nella reazione di scambio una delle sostanze deve essere necessariamente acqua:

Ba (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 2+ RO 4 3- + H 2 O

Determiniamo la registrazione corretta della formula del sale formato durante la reazione:

Ba (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O

Uguaglia il lato sinistro dell'equazione per il bario:

3VA (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O

Poiché sul lato destro dell'equazione si prende due volte il residuo di acido fosforico, (PO 4) 2, quindi anche a sinistra è necessario raddoppiarne la quantità:

3VA (OH) 2 + 2H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O

Resta da abbinare il numero di atomi di idrogeno e ossigeno sul lato destro dell'acqua. Poiché il numero totale di atomi di idrogeno a sinistra è 12, a destra deve corrispondere anche a dodici, quindi, prima della formula dell'acqua, è necessario metti un coefficiente"6" (poiché ci sono già 2 atomi di idrogeno nella molecola d'acqua). Per l'ossigeno si osserva anche l'uguaglianza: a sinistra 14 e a destra 14. Quindi, l'equazione ha la forma corretta di scrittura:

3Ва (ОН) 2 + 2Н 3 РО 4 → Ва 3 (РО 4) 2 + 6Н 2 O (29)

Possibilità di reazioni chimiche

Il mondo è composto da una grande varietà di sostanze. Anche il numero di varianti delle reazioni chimiche tra di loro è incalcolabile. Ma possiamo, dopo aver scritto questa o quella equazione su carta, affermare che ad essa corrisponderà una reazione chimica? C'è un malinteso che se il diritto organizzare le quote nell'equazione, allora sarà fattibile in pratica. Ad esempio, se prendiamo soluzione di acido solforico e buttaci dentro zinco, allora possiamo osservare il processo di evoluzione dell'idrogeno:

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 (30)

Ma se il rame viene abbassato nella stessa soluzione, il processo di evoluzione del gas non verrà osservato. La reazione non è fattibile.

Cu + H 2 SO 4 ≠

Se viene preso acido solforico concentrato, reagirà con il rame:

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (31)

Nella reazione (23) tra azoto e idrogeno gassoso, equilibrio termodinamico, quelli. quante molecole l'ammoniaca NH 3 si forma per unità di tempo, lo stesso numero si decomporrà nuovamente in azoto e idrogeno. Spostamento dell'equilibrio chimico può essere ottenuto aumentando la pressione e diminuendo la temperatura

N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3

Se prendi soluzione di idrossido di potassio e versaci sopra soluzione di solfato di sodio, quindi non si osserveranno modifiche, la reazione non sarà fattibile:

KOH + Na 2 SO 4 ≠

Soluzione di cloruro di sodio quando interagisce con il bromo, non formerà bromo, nonostante questa reazione possa essere attribuita a una reazione di sostituzione:

NaCl + Br 2 ≠

Quali sono le ragioni di tali discrepanze? Il fatto è che non basta solo definire correttamente formule composte, è necessario conoscere le specificità dell'interazione dei metalli con gli acidi, utilizzare abilmente la tabella di solubilità delle sostanze, conoscere le regole di sostituzione nella serie di attività dei metalli e degli alogeni. Questo articolo delinea solo i principi più basilari di come disporre i coefficienti nelle equazioni di reazione, come scrivere equazioni molecolari, come determinare la composizione di un composto chimico.

La chimica, come scienza, è estremamente varia e sfaccettata. Questo articolo riflette solo una piccola parte dei processi che hanno luogo nel mondo reale. Tipi, equazioni termochimiche, elettrolisi, processi di sintesi organica e molto altro ancora. Ma ne parleremo in futuri articoli.

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(1887) per spiegare le proprietà di soluzioni acquose di elettroliti. In futuro, è stato sviluppato da molti scienziati sulla base della dottrina della struttura dell'atomo e del legame chimico. Il contenuto attuale di questa teoria può essere ridotto alle seguenti tre proposizioni:

Schema della dissoluzione di un cristallo di sale. Ioni sodio e cloruro in soluzione.

1. Elettroliti quando disciolti acqua dissociarsi (dissociarsi) in ioni sono caricati positivamente e negativamente. ("Ione" significa "vagare" in greco. In soluzione, gli ioni si muovono casualmente in direzioni diverse.)

2. Sotto l'azione corrente elettrica ioni acquisire un movimento diretto: quelli caricati positivamente si muovono verso il catodo, quelli caricati negativamente si muovono verso l'anodo. Pertanto, i primi sono chiamati cationi, i secondi - anioni. Il movimento diretto degli ioni si verifica come risultato dell'attrazione dei loro elettrodi di carica opposta.

3. La dissociazione è un processo reversibile. Ciò significa che si instaura un tale stato di equilibrio, in cui quante molecole si scindono in ioni (dissociazione), tante di esse si riformano da ioni (associazione). Pertanto, nelle equazioni dissociazione elettrolitica al posto del segno di uguale metti il ​​segno di reversibilità.

Ad esempio:

KA ↔ K + + A - ,

dove KA è una molecola di elettrolita, K + è un catione, A − è un anione.

La dottrina del legame chimico aiuta a rispondere alla domanda sul perché gli elettroliti si dissociano in ioni. Le sostanze con un legame ionico si dissociano più facilmente, poiché sono già costituite da ioni (vedi. legame chimico). Quando si dissolvono, i dipoli dell'acqua si orientano attorno agli ioni positivi e negativi. Forze di mutua attrazione sorgono tra gli ioni e i dipoli dell'acqua. Di conseguenza, il legame tra gli ioni si indebolisce e si verifica la transizione degli ioni dal cristallo alla soluzione. Allo stesso modo, gli elettroliti si dissociano, le cui molecole si formano in base al tipo di legame polare covalente. La dissociazione delle molecole polari può essere completa o parziale: tutto dipende dal grado di polarità dei legami. In entrambi i casi (durante la dissociazione di composti con legami ionici e polari) si formano ioni idrati, cioè ioni legati chimicamente alle molecole d'acqua.

Il fondatore di questo punto di vista sulla dissociazione elettrolitica fu l'accademico onorario IA Kablukov. In contrasto con la teoria di Arrhenius, che non teneva conto dell'interazione di un soluto con un solvente, I. A. Kablukov ha applicato la teoria chimica per spiegare la dissociazione elettrolitica soluzioni DI Mendeleev. Ha mostrato che una volta dissolto, interazione chimica soluto con acqua, che porta alla formazione di idrati, e quindi si dissociano ioni. I. A. Kablukov credeva che solo gli ioni idratati fossero contenuti in una soluzione acquosa. Questo punto di vista è ora generalmente accettato. Quindi, l'idratazione ionica è la principale causa di dissociazione. In altre soluzioni elettrolitiche non acquose legame chimico tra particelle (molecole, ioni) di un soluto e particelle di solvente si chiama solvatazione.

Gli ioni idrati hanno sia un numero costante che variabile di molecole d'acqua. Un idrato di composizione costante forma ioni idrogeno H + che contengono una molecola d'acqua: questo è un protone idratato H + (H 2 O). Nella letteratura scientifica è solitamente rappresentato dalla formula H 3 O + (o OH 3 +) e chiamato ione idronio.

Poiché la dissociazione elettrolitica è un processo reversibile, le soluzioni elettrolitiche contengono molecole insieme ai loro ioni. Pertanto, le soluzioni elettrolitiche sono caratterizzate dal grado di dissociazione (indicato dalla lettera greca a). Il grado di dissociazione è il rapporto tra il numero di molecole che sono decadute in ioni, n, e il numero totale di molecole disciolte, N:

Il grado di dissociazione dell'elettrolita è determinato empiricamente ed è espresso in frazioni di unità o in percentuale. Se α = 0, non c'è dissociazione e se α = 1, o 100%, l'elettrolita si decompone completamente in ioni. Elettroliti diversi hanno diversi gradi di dissociazione. Con la diluizione della soluzione, aumenta e con l'aggiunta di ioni con lo stesso nome (gli stessi degli ioni elettroliti), diminuisce.

Tuttavia, per caratterizzare la capacità di un elettrolita di dissociarsi in ioni, il grado di dissociazione non è un valore molto conveniente, poiché lo è. dipende dalla concentrazione di elettroliti. Di più caratteristica comuneè la costante di dissociazione K. Può essere facilmente derivata applicando la legge dell'azione di massa all'equilibrio di dissociazione dell'elettrolita (1):

K = () / ,

dove KA è la concentrazione di equilibrio dell'elettrolita e sono le concentrazioni di equilibrio dei suoi ioni (vedi Fig. Equilibrio chimico). K non dipende dalla concentrazione. Dipende dalla natura dell'elettrolita, del solvente e della temperatura. Per elettroliti deboli, maggiore è il K (costante di dissociazione), più forte è l'elettrolita, più ioni sono nella soluzione.

Gli elettroliti forti non hanno costanti di dissociazione. Formalmente, possono essere calcolati, ma non saranno costanti al variare della concentrazione.

Le soluzioni acquose di determinate sostanze sono conduttori di corrente elettrica. Queste sostanze sono classificate come elettroliti. Gli elettroliti sono acidi, basi e sali, scioglimenti di determinate sostanze.

DEFINIZIONE

Viene chiamato il processo di decomposizione degli elettroliti in ioni in soluzioni acquose e si scioglie sotto l'azione di una corrente elettrica dissociazione elettrolitica.

Le soluzioni di alcune sostanze nell'acqua non conducono elettricità. Tali sostanze sono chiamate non elettroliti. Questi includono molti composti organici come zucchero e alcol.

Teoria della dissociazione elettrolitica

La teoria della dissociazione elettrolitica fu formulata dallo scienziato svedese S. Arrhenius (1887). Le principali disposizioni della teoria di S. Arrhenius:

- gli elettroliti, quando disciolti in acqua, si decompongono (dissociano) in ioni caricati positivamente e negativamente;

- sotto l'azione di una corrente elettrica, gli ioni caricati positivamente si muovono verso il catodo (cationi) e quelli caricati negativamente verso l'anodo (anioni);

— la dissociazione è un processo reversibile

KA ↔ K + + A -

Il meccanismo di dissociazione elettrolitica consiste nell'interazione ione-dipolo tra ioni e dipoli acqua (Fig. 1).

Riso. 1. Dissociazione elettrolitica della soluzione di cloruro di sodio

Le sostanze con un legame ionico si dissociano più facilmente. Allo stesso modo, la dissociazione avviene nelle molecole formate secondo il tipo di polare legame covalente(la natura dell'interazione è dipolo-dipolo).

Dissociazione di acidi, basi, sali

Durante la dissociazione degli acidi si formano sempre ioni idrogeno (H +), o meglio, ioni idronio (H 3 O +), che sono responsabili delle proprietà degli acidi (sapore acido, azione degli indicatori, interazione con le basi, ecc. .).

HNO 3 ↔ H + + NO 3 -

Durante la dissociazione delle basi si formano sempre ioni idrogeno idrossido (OH -), che sono responsabili delle proprietà delle basi (scolorimento degli indicatori, interazione con acidi, ecc.).

NaOH ↔ Na + + OH −

I sali sono elettroliti, durante la dissociazione di cui si formano cationi metallici (o catione di ammonio NH 4 +) e anioni di residui acidi.

CaCl 2 ↔ Ca 2+ + 2Cl -

Gli acidi polibasici e le basi si dissociano gradualmente.

H 2 SO 4 ↔ H + + HSO 4 - (I stadio)

HSO 4 − ↔ H + + SO 4 2- (stadio II)

Ca (OH) 2 ↔ + + OH - (I stadio)

+ ↔ Ca 2+ + OH -

Grado di dissociazione

Tra gli elettroliti si distinguono soluzioni deboli e forti. A caratterizzare questa misura c'è il concetto e la grandezza del grado di dissociazione (). Il grado di dissociazione è il rapporto tra il numero di molecole dissociate in ioni e il numero totale di molecole. spesso espresso in %.

Gli elettroliti deboli includono sostanze in cui, in una soluzione decimolare (0,1 mol / l), il grado di dissociazione è inferiore al 3%. Gli elettroliti forti includono sostanze in cui, in una soluzione decimolare (0,1 mol / l), il grado di dissociazione è superiore al 3%. Le soluzioni di elettroliti forti non contengono molecole non dissociate e il processo di associazione (associazione) porta alla formazione di ioni idratati e coppie di ioni.

Il grado di dissociazione è particolarmente influenzato dalla natura del solvente, dalla natura del soluto, dalla temperatura (per elettroliti forti, all'aumentare della temperatura, il grado di dissociazione diminuisce, e per elettroliti deboli, passa per un massimo nell'intervallo di temperatura di 60 o C), concentrazione di soluzioni, introduzione di ioni omonimi nella soluzione.

Elettroliti anfoteri

Ci sono elettroliti che, dopo la dissociazione, formano ioni H + e OH -. Tali elettroliti sono chiamati anfoteri, ad esempio: Be (OH) 2, Zn (OH) 2, Sn (OH) 2, Al (OH) 3, Cr (OH) 3, ecc.

H + +RO − ↔ ROH ↔ R + + OH −

Equazioni di reazione ionica

Le reazioni nelle soluzioni acquose di elettroliti sono reazioni tra ioni - reazioni ioniche, che sono scritti utilizzando equazioni ioniche in forme molecolari, ioniche complete e ioniche ridotte. Ad esempio:

BaCl 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaCl (forma molecolare)

Ba 2+ + 2 cl − + 2 N / A+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓ + 2 N / A + + 2 cl− (forma ionica completa)

Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓ (forma ionica abbreviata)

valore del ph

L'acqua è un elettrolita debole, quindi il processo di dissociazione procede in piccola misura.

H 2 O ↔ H + + OH -

La legge dell'azione di massa può essere applicata a qualsiasi equilibrio e l'espressione per la costante di equilibrio può essere scritta:

K = /

La concentrazione di equilibrio dell'acqua è quindi un valore costante.

K = = KW

Acidità (base) soluzione acquosa conviene esprimerlo in termini di logaritmo decimale della concentrazione molare di ioni idrogeno, preso con segno opposto. Questo valore è chiamato valore del pH (pH).

La teoria della dissociazione elettrolitica proposto dallo scienziato svedese S. Arrhenius nel 1887.

Dissociazione elettrolitica- questa è la rottura delle molecole elettrolitiche con la formazione di ioni caricati positivamente (cationi) e caricati negativamente (anioni) in soluzione.

Ad esempio, acido acetico si dissocia in soluzione acquosa come segue:

CH 3 COOH⇄H + + CH 3 COO - .

La dissociazione è un processo reversibile. Ma diversi elettroliti si dissociano in modo diverso. Il grado dipende dalla natura dell'elettrolita, dalla sua concentrazione, dalla natura del solvente, dalle condizioni esterne (temperatura, pressione).

Grado di dissociazione α - il rapporto tra il numero di molecole decomposte in ioni e il numero totale di molecole:

α=v´(x)/v(x).

Il grado può variare da 0 a 1 (dall'assenza di dissociazione al suo completo completamento). Indicato in percentuale. È determinato sperimentalmente. Durante la dissociazione dell'elettrolita, il numero di particelle nella soluzione aumenta. Il grado di dissociazione indica la forza dell'elettrolita.

Distinguere forte e elettroliti deboli.

Elettroliti forti- si tratta di elettroliti il ​​cui grado di dissociazione supera il 30%.

Elettroliti a media forza- sono quelli il cui grado di dissociazione è compreso tra il 3% e il 30%.

Elettroliti deboli- il grado di dissociazione in una soluzione acquosa 0,1 M è inferiore al 3%.

Esempi di elettroliti deboli e forti.

Gli elettroliti forti in soluzioni diluite si decompongono completamente in ioni, ad es. α = 1. Ma gli esperimenti dimostrano che la dissociazione non può essere uguale a 1, ha un valore approssimativo, ma non è uguale a 1. Questa non è una vera dissociazione, ma apparente.

Ad esempio, lascia un po' di connessione α = 0,7. Quelli. secondo la teoria di Arrhenius, il 30% delle molecole non dissociate “galleggia” nella soluzione. E il 70% ha formato ioni liberi. E la teoria elettrostatica fornisce una definizione diversa a questo concetto: se α \u003d 0,7, tutte le molecole sono dissociate in ioni, ma gli ioni sono liberi solo per il 70% e il restante 30% è legato da interazioni elettrostatiche.

L'apparente grado di dissociazione.

Il grado di dissociazione dipende non solo dalla natura del solvente e del soluto, ma anche dalla concentrazione della soluzione e dalla temperatura.

L'equazione di dissociazione può essere rappresentata come segue:

AK ⇄ A- + K + .

E il grado di dissociazione può essere espresso come segue:

Con un aumento della concentrazione della soluzione, il grado di dissociazione dell'elettrolita diminuisce. Quelli. il valore del grado per un particolare elettrolita non è un valore costante.

Poiché la dissociazione è un processo reversibile, le equazioni della velocità di reazione possono essere scritte come segue:

Se la dissociazione è equilibrio, allora i tassi sono uguali e di conseguenza otteniamo equilibrio costante(Costante di dissociazione):

K dipende dalla natura del solvente e dalla temperatura, ma non dalla concentrazione delle soluzioni. Si può vedere dall'equazione che le molecole più indissociate, il valore minore costanti di dissociazione elettrolitica.

Acidi polibasici dissociare in passaggi e ogni passaggio ha il proprio valore della costante di dissociazione.

Se un acido polibasico si dissocia, il primo protone viene scisso più facilmente e all'aumentare della carica dell'anione, l'attrazione aumenta, e quindi il protone viene scisso molto più difficile. Ad esempio,

Le costanti di dissociazione dell'acido fosforico in ogni fase dovrebbero essere molto diverse:

I - stadio:

II - fase:

III - fase:

Al primo stadio, l'acido fosforico è un acido di media forza e al 2o stadio è debole, al 3o stadio è molto debole.

Esempi di costanti di equilibrio per alcune soluzioni elettrolitiche.

Considera un esempio:

Se si aggiunge rame metallico a una soluzione contenente ioni argento, al momento dell'equilibrio la concentrazione di ioni rame dovrebbe essere maggiore della concentrazione di argento.

Ma la costante ha un valore basso:

AgCl⇄Ag + +Cl - .

Il che suggerisce che quando fu raggiunto l'equilibrio, si era disciolto pochissimo cloruro d'argento.

La concentrazione di rame metallico e argento viene introdotta nella costante di equilibrio.

Prodotto ionico dell'acqua.

La tabella seguente contiene i dati:

Questa costante è chiamata prodotto ionico dell'acqua, che dipende solo dalla temperatura. Secondo la dissociazione, c'è uno ione idrossido per 1 H + ione. In acqua pura, la concentrazione di questi ioni è la stessa: [ h + ] = [Oh - ].

Quindi, [ h + ] = [Oh- ] = = 10-7 mol/l.

Se una sostanza estranea viene aggiunta all'acqua, ad esempio, acido cloridrico, quindi la concentrazione di ioni idrogeno aumenterà, ma il prodotto ionico dell'acqua non dipende dalla concentrazione.

E se aggiungi alcali, la concentrazione di ioni aumenterà e la quantità di idrogeno diminuirà.

Concentrazione e sono interconnessi: più un valore, meno l'altro.

L'acidità della soluzione (pH).

L'acidità delle soluzioni è solitamente espressa dalla concentrazione di ioni H+. In ambienti acidi pH<10 -7 моль/л, в нейтральных - pH\u003d 10 -7 mol / l, in alcalino - pH> 10 -7 mol/l.
L'acidità di una soluzione è espressa in termini di logaritmo negativo della concentrazione di ioni idrogeno, chiamandolo pH.

pH = -lg[ h + ].

Il rapporto tra la costante e il grado di dissociazione.

Considera un esempio della dissociazione dell'acido acetico:

Troviamo una costante:

Concentrazione molare С=1/V, sostituiamo nell'equazione e otteniamo:

Queste equazioni sono dalla legge sull'allevamento di W. Ostwald, secondo cui la costante di dissociazione dell'elettrolita non dipende dalla diluizione della soluzione.