USO. Dissociazione elettrolitica di sali, acidi, alcali. Reazioni di scambio ionico. Idrolisi del sale. Teoria della dissociazione elettrolitica A10. La soluzione ha un ambiente neutro
Temi UTILIZZA il codificatore: Dissociazione elettrolitica degli elettroliti in soluzione acquosa. Elettroliti forti e deboli.
– Queste sono sostanze le cui soluzioni e fusi conducono corrente elettrica.
La corrente elettrica è il movimento ordinato di particelle cariche sotto l'influenza di campo elettrico. Pertanto, ci sono particelle cariche in soluzioni o scioglimenti di elettroliti. Nelle soluzioni elettrolitiche, di norma, la conduttività elettrica è dovuta alla presenza di ioni.
ioni sono particelle cariche (atomi o gruppi di atomi). Separare gli ioni positivi cationi) e ioni caricati negativamente ( anioni).
Dissociazione elettrolitica - Questo è il processo di decomposizione dell'elettrolita in ioni durante la sua dissoluzione o fusione.
Sostanze separate - elettroliti e non elettroliti. Per non elettroliti includono sostanze con un forte legame covalente non polare (sostanze semplici), tutti gli ossidi (che sono chimicamente non interagire con l'acqua), la maggior parte materia organica(ad eccezione dei composti polari - acidi carbossilici, loro sali, fenoli) - aldeidi, chetoni, idrocarburi, carboidrati.
Per elettroliti includono alcune sostanze con un legame polare covalente e sostanze con un reticolo cristallino ionico.
Qual è l'essenza del processo dissociazione elettrolitica?
Mettere alcuni cristalli di cloruro di sodio in una provetta e aggiungere acqua. Dopo un po', i cristalli si dissolveranno. Quello che è successo?
Il cloruro di sodio è una sostanza con un reticolo cristallino ionico. Il cristallo di NaCl è costituito da ioni Na + e Cl- . Nell'acqua, questo cristallo si rompe in unità strutturali - ioni. Allo stesso tempo, ionico legami chimici e alcuni legami di idrogeno tra le molecole d'acqua Gli ioni Na + e Cl - che entrano nell'acqua interagiscono con le molecole d'acqua. Nel caso degli ioni cloruro, possiamo parlare dell'attrazione elettrostatica delle molecole d'acqua dipolo (polare) sull'anione cloro e, nel caso dei cationi sodio, si avvicina alla natura donatore-accettore (quando la coppia di elettroni dell'atomo di ossigeno è posto sugli orbitali liberi dello ione sodio). Gli ioni circondati da molecole d'acqua sono ricopertiguscio di idratazione.
La dissociazione del cloruro di sodio è descritta dall'equazione:
Quando i composti con un legame polare covalente vengono disciolti in acqua, le molecole d'acqua, che circondano la molecola polare, prima allungano il legame in essa, aumentandone la polarità, quindi lo rompono in ioni, che sono idratati e distribuiti uniformemente nella soluzione. Ad esempio, l'acido cloridrico si dissocia in ioni come segue: HCl \u003d H + + Cl -.
Durante la fusione, quando il cristallo viene riscaldato, gli ioni iniziano a emettere vibrazioni intense nei nodi del reticolo cristallino, a seguito delle quali collassa, si forma una fusione, che consiste di ioni.
Il processo di dissociazione elettrolitica è caratterizzato dal grado di dissociazione delle molecole della sostanza:
Grado di dissociazione è il rapporto tra il numero di molecole dissociate (decadute) e il numero totale di molecole di elettroliti. Cioè, quale proporzione delle molecole della sostanza originale si decompone in ioni in una soluzione o si sciolgono.
α=N prodis /N ref, dove:
N prodis è il numero di molecole dissociate,
N ref è il numero iniziale di molecole.
In base al grado di dissociazione, gli elettroliti sono divisi in forte e debole.
Elettroliti forti (α≈1):
1. Tutti i sali solubili (compresi i sali degli acidi organici - acetato di potassio CH 3 COOK, formiato di sodio HCOONa, ecc.)
2. Acidi forti: HCl, HI, HBr, HNO 3 , H 2 SO 4 (sul primo stadio), HClO 4 e altri;
3. Alcali: NaOH, KOH, LiOH, RbOH, CsOH; Ca(OH) 2 , Sr(OH) 2 , Ba(OH) 2 .
Elettroliti forti si decompongono in ioni quasi completamente in soluzioni acquose, ma solo in. Nelle soluzioni, anche gli elettroliti forti possono decomporsi solo parzialmente. Quelli. il grado di dissociazione degli elettroliti forti α è approssimativamente uguale a 1 solo per soluzioni insature di sostanze. In soluzioni sature o concentrate, il grado di dissociazione di elettroliti forti può essere inferiore o uguale a 1: α≤1.
Elettroliti deboli (α<1):
1. Acidi deboli, incl. organico;
2. Basi insolubili e idrossido di ammonio NH 4 OH;
3. Sali insolubili e alcuni leggermente solubili (a seconda della solubilità).
Non elettroliti:
1. Ossidi che non interagiscono con l'acqua (ossidi che interagiscono con l'acqua, quando disciolti in acqua, entrano in una reazione chimica per formare idrossidi);
2. Sostanze semplici;
3. La maggior parte delle sostanze organiche con legami debolmente polari o non polari (aldeidi, chetoni, idrocarburi, ecc.).
Come si dissociano le sostanze? secondo il grado di dissociazione forte e debole elettroliti.
Elettroliti forti dissociarsi completamente (in soluzioni sature), in un solo passaggio, tutte le molecole si decompongono in ioni, quasi irreversibilmente. Si noti che durante la dissociazione in soluzione si formano solo ioni stabili. Gli ioni più comuni possono essere trovati nella tabella di solubilità, il tuo cheat sheet ufficiale su qualsiasi esame. Il grado di dissociazione di elettroliti forti è approssimativamente uguale a 1. Ad esempio, durante la dissociazione del fosfato di sodio, si formano ioni Na + e PO 4 3–:
Na 3 PO 4 → 3Na + + PO 4 3-
NH 4 Cr(SO 4) 2 → NH 4 + + Cr 3+ + 2SO 4 2–
Dissociazione elettroliti deboli : acidi polibasici e basi poliacidi avviene in modo graduale e reversibile. Quelli. durante la dissociazione degli elettroliti deboli, solo una piccolissima parte delle particelle iniziali si decompone in ioni. Ad esempio, acido carbonico:
H 2 CO 3 ↔ H + + HCO 3 -
HCO 3 – ↔ H + + CO 3 2–
Anche l'idrossido di magnesio si dissocia in 2 fasi:
Mg (OH) 2 ⇄ Mg (OH) + OH -
Mg(OH) + ⇄ Mg 2+ + OH -
Anche i sali acidi si dissociano graduale, si rompono prima i legami ionici, poi quelli polari covalenti. Ad esempio, carbonato acido di potassio e idrossicloruro di magnesio:
KHCO 3 ⇄ K + + HCO 3 – (α=1)
HCO 3 – ⇄ H + + CO 3 2– (α< 1)
Mg(OH)Cl ⇄ MgOH + + Cl – (α=1)
MgOH + ⇄ Mg 2+ + OH - (α<< 1)
Il grado di dissociazione degli elettroliti deboli è molto inferiore a 1: α<<1.
Le disposizioni principali della teoria della dissociazione elettrolitica sono quindi:
1. Quando disciolti in acqua, gli elettroliti si dissociano (si decompongono) in ioni.
2. Il motivo della dissociazione degli elettroliti nell'acqua è la sua idratazione, cioè interazione con molecole d'acqua e rottura di un legame chimico in essa contenuto.
3. Sotto l'influenza di un campo elettrico esterno, gli ioni carichi positivamente si muovono verso un elettrodo caricato positivamente: il catodo, sono chiamati cationi. Gli elettroni caricati negativamente si muovono verso l'elettrodo negativo - l'anodo. Si chiamano anioni.
4. La dissociazione elettrolitica avviene in modo reversibile per elettroliti deboli e praticamente irreversibile per elettroliti forti.
5. Gli elettroliti possono dissociarsi in ioni a vari livelli, a seconda delle condizioni esterne, della concentrazione e della natura dell'elettrolita.
6. Le proprietà chimiche degli ioni differiscono dalle proprietà delle sostanze semplici. Le proprietà chimiche delle soluzioni elettrolitiche sono determinate dalle proprietà di quegli ioni che si formano da esso durante la dissociazione.
Esempi.
1. Con la dissociazione incompleta di 1 mol di sale, il numero totale di ioni positivi e negativi nella soluzione era 3,4 mol. Formula salina - a) K 2 S b) Ba (ClO 3) 2 c) NH 4 NO 3 d) Fe (NO 3) 3
Soluzione: per cominciare, determineremo la forza degli elettroliti. Questo può essere fatto facilmente dalla tabella di solubilità. Tutti i sali forniti nelle risposte sono solubili, cioè elettroliti forti. Successivamente, scriviamo le equazioni di dissociazione elettrolitica e, utilizzando l'equazione, determiniamo il numero massimo di ioni in ciascuna soluzione:
un) K 2 S ⇄ 2K + + S 2– , con la completa decomposizione di 1 mol di sale, si formano 3 mol di ioni, più di 3 mol di ioni non funzioneranno in alcun modo;
b) Ba(ClO 3) 2 ⇄ Ba 2+ + 2ClO 3 -, ancora, durante il decadimento di 1 mole di sale si formano 3 moli di ioni, più di 3 moli di ioni non si formano in alcun modo;
in) NH 4 NO 3 ⇄ NH 4 + + NO 3 -, durante il decadimento di 1 mol di nitrato di ammonio, si formano il più possibile 2 mol di ioni, non si formano in alcun modo più di 2 mol di ioni;
G) Fe(NO 3) 3 ⇄ Fe 3+ + 3NO 3 -, con la completa decomposizione di 1 mol di nitrato di ferro (III), si formano 4 mol di ioni. Pertanto, con la decomposizione incompleta di 1 mole di nitrato di ferro, è possibile la formazione di un numero inferiore di ioni (la decomposizione incompleta è possibile in una soluzione salina satura). Pertanto, l'opzione 4 ci si addice.
A lezione potrai mettere alla prova le tue conoscenze sull'argomento “Esame di Stato unificato. Dissociazione elettrolitica di sali, acidi, alcali. Reazioni di scambio ionico. Idrolisi del sale. Prenderai in considerazione la risoluzione dei problemi dell'esame di stato unificato dei gruppi A, B e C su vari argomenti: "Soluzioni e loro concentrazioni", "Dissociazione elettrolitica", "Reazioni di scambio ionico e idrolisi". Per risolvere questi problemi, oltre a conoscere gli argomenti in esame, è necessario anche essere in grado di utilizzare la tabella di solubilità delle sostanze, conoscere il metodo del bilancio elettronico e avere un'idea della reversibilità e irreversibilità delle reazioni.
Argomento: Soluzioni e loro concentrazione, sistemi dispersi, dissociazione elettrolitica
Lezione: USA. Dissociazione elettrolitica di sali, acidi, alcali. Reazioni di scambio ionico. Idrolisi del sale
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Domanda |
Commento |
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A1. Gli elettroliti forti sono: |
Per definizione, gli elettroliti forti sono sostanze che si decompongono completamente in ioni in una soluzione acquosa. CO 2 e O 2 non possono essere elettroliti forti. H 2 S è un elettrolita debole. Risposta corretta 4. |
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A2. Le sostanze che si dissociano solo in ioni metallici e ioni idrossido sono: 1. acidi 2. alcali 4. idrossidi anfoteri |
Per definizione, un composto che, dissociato in una soluzione acquosa, forma solo anioni idrossido è chiamato base. Solo gli alcali e l'idrossido anfotero sono adatti per questa definizione. Ma nella domanda sembra che il composto dovrebbe dissociarsi solo in cationi metallici e anioni idrossido. L'idrossido anfotero si dissocia gradualmente e quindi gli ioni idrossimetallici sono in soluzione. Risposta corretta 2. |
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A3. La reazione di scambio procede fino in fondo con la formazione di una sostanza insolubile in acqua tra: 1. NaOH e MgCl 2 2. NaCl e CuSO 4 3. CaCO 3 e HCl (soluzione) |
Per rispondere, devi scrivere queste equazioni e guardare nella tabella della solubilità per vedere se ci sono sostanze insolubili tra i prodotti. Questo è nella prima reazione idrossido di magnesio Mg (OH) 2 Risposta corretta 1. |
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A4. La somma di tutti i coefficienti in forma ionica completa e ridotta nella reazione traFe(NO 3 ) 2 +2 NaOHè uguale a: |
Fe(NO 3) 2 +2NaOH Fe(OH) 2 ↓ +2Na NO 3 molecolare Fe 2+ +2NO 3 - +2Na+2OH - Fe(OH) 2 ↓ +2Na + +2 NO 3 - equazione ionica completa, la somma dei coefficienti è 12 Fe 2+ + 2OH - Fe(OH) 2 ↓ ionico abbreviato, la somma dei coefficienti è 4 Risposta corretta 4. |
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A5. L'equazione di reazione ionica abbreviata H + + OH - → H 2 O corrisponde all'interazione: 2. NaOH (Р-Р) + HNO 3 3. Cu(OH) 2 + HCl 4. CuO + H 2 SO 4 |
Questa equazione abbreviata riflette l'interazione tra una base forte e un acido forte. La base è disponibile in 2 e 3 opzioni, ma Cu (OH) 2 è una base insolubile Risposta corretta 2. |
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A6. La reazione di scambio ionico procede al completamento quando le soluzioni vengono drenate: 1. nitrato di sodio e solfato di potassio 2. solfato di potassio e acido cloridrico 3. cloruro di calcio e nitrato d'argento 4. solfato di sodio e cloruro di potassio |
Scriviamo come avverrebbero le reazioni di scambio ionico tra ciascuna coppia di sostanze. NaNO 3 + K 2 SO 4 →Na 2 SO 4 + KNO 3 K 2 SO 4 + HCl → H 2 SO 4 + KCl CaCl 2 +2AgNO 3 → 2AgCl↓ + Ca(NO 3) 2 Na 2 SO 4 + KCl → K 2 SO 4 + NaCl Secondo la tabella di solubilità, vediamo che AgCl↓ Risposta corretta 3. |
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A7. In una soluzione acquosa, si dissocia gradualmente: |
Gli acidi polibasici subiscono una dissociazione graduale in una soluzione acquosa. Tra queste sostanze, solo H 2 S è un acido. Risposta corretta 3. |
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A8. Equazione di reazione CuCl 2 +2 KOH→ Cu(Oh) 2 ↓+2 KClcorrisponde all'equazione ionica abbreviata: 1. СuCl 2 + 2OH - → Cu 2+ + 2OH - + 2Cl - 2. Cu 2+ +KOH→Cu(OH) 2 ↓+K + 3. Cl - +K + →KCl 4. Cu 2+ +2OH - →Cu(OH) 2 ↓ |
Scriviamo l'equazione ionica completa: Cu 2+ + 2Cl - + 2K + + 2OH - → Cu (OH) 2 ↓ + 2K + + 2Cl - Escludiamo gli ioni non legati, otteniamo l'equazione ionica ridotta Сu 2+ +2OH - →Cu(OH) 2 ↓ Risposta corretta 4. |
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A9. La reazione va quasi a compimento: 1. Na 2 SO 4 + KCl→ 2. H 2 SO 4 + BaCl 2 → 3. KNO 3 + NaOH → 4. Na 2 SO 4 + CuCl 2 → |
Scriviamo ipotetiche reazioni di scambio ionico: Na 2 SO 4 + KCl → K 2 SO 4 + Na Cl H 2 SO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 ↓ + 2HCl KNO 3 + NaOH → NaNO 3 + KOH Na 2 SO 4 + CuCl 2 → CuSO 4 + 2NaCl Secondo la tabella di solubilità, vediamo BaSO 4 ↓ Risposta corretta 2. |
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A10. Una soluzione ha un ambiente neutro: 2. (NH 4) 2 SO 4 |
Solo le soluzioni acquose di sali formate da una base forte e da un acido forte hanno un ambiente neutro. NaNO3 è un sale formato dalla base forte NaOH e dall'acido forte HNO3. Risposta corretta 1. |
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A11. L'acidità del terreno può essere aumentata introducendo una soluzione: |
È necessario determinare quale sale darà una reazione acida del mezzo. Deve essere un sale formato da un acido forte e da una base debole. Questo è NH 4 NO 3. Risposta corretta 1. |
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A12. procede disciolto in acqua: |
Solo i sali formati da una base forte e da un acido forte non subiscono idrolisi. Tutti i sali di cui sopra contengono anioni di acidi forti. Solo AlCl 3 contiene un catione base debole. Risposta corretta 4. |
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A 13. Non subisce idrolisi: 1. acido acetico 2. estere etilico dell'acido acetico 3. amido |
L'idrolisi è di grande importanza in chimica organica. Esteri, amido e proteine subiscono idrolisi. Risposta corretta 1. |
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A14. Quale numero indica un frammento dell'equazione molecolare di una reazione chimica corrispondente all'equazione ionica multipla C tu 2+ +2 Oh - → Cu(Oh) 2 ↓? 1. Cu(OH) 2 + HCl → 2. CuCO 3 + H 2 SO 4 → 3. CuO + HNO 3 → 4. CuSO4 +KOH→ |
Secondo l'equazione ridotta, ne consegue che è necessario prendere qualsiasi composto solubile contenente uno ione rame e uno ione idrossido. Di tutti i suddetti composti di rame, solo CuSO 4 è solubile e solo nella reazione acquosa c'è OH -. Risposta corretta 4. |
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A15.Quali sostanze reagiscono per produrre ossido di zolfo?: 1. Na 2 SO 3 e HC1 2. AgNO 3 e K 2 SO 4 3. BaCO 3 e HNO 3 4. Na 2 S e HCl |
Nella prima reazione si ottiene un acido instabile H 2 SO 3 che si decompone in acqua e ossido di zolfo (IV) Risposta corretta1.
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II. Compiti con una risposta breve e corrispondenza.
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IN 1. La somma totale di tutti i coefficienti nell'equazione ionica completa e abbreviata per la reazione tra nitrato d'argento e idrossido di sodio è ... |
Scriviamo l'equazione di reazione: 2AgNO 3 +2NaOH→Ag 2 O↓+ 2NaNO 3 +H 2 O Equazione ionica completa: 2Ag + +2NO 3 - +2Na + +2OH - →Ag 2 O↓+ 2Na + +2NO 3 - +H 2 O Equazione ionica abbreviata: 2Ag + +2OH - →Ag 2 O↓+H 2 O Risposta corretta: 20 |
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IN 2. Fare un'equazione ionica completa per l'interazione di 1 mole di idrossido di potassio con 1 mole di idrossido di alluminio. Immettere il numero di ioni nell'equazione. |
KOH + Al(OH) 3 ↓→ K Equazione ionica completa: K + +OH - + Al(OH) 3 ↓ → K + + - Risposta corretta: 4 ioni. |
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ALLE 3. Stabilire una corrispondenza tra il nome del sale e la sua relazione con l'idrolisi: A) acetato di ammonio 1. non idrolizza B) solfuro di bario 2. per catione C) solfuro di ammonio 3. per anione D) carbonato di sodio 4. da catione e anione |
Per rispondere alla domanda, è necessario analizzare quale forza la base e l'acido hanno formato questi sali. Risposta corretta A4 B3 C4 D3 |
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AT 4. Una soluzione di una mole di solfato di sodio contiene 6,02ioni di sodio. Calcola il grado di dissociazione del sale. |
Scriviamo l'equazione per la dissociazione elettrolitica del solfato di sodio: Na 2 SO 4 ↔ 2Na + + SO 4 2- Decomposto in ioni 0,5 mol di solfato di sodio. |
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ALLE 5. Stabilire una corrispondenza tra reagenti ed equazioni ioniche abbreviate: 1. Ca (OH) 2 + HCl → A) NH 4 + + OH - → NH 3 + H 2 O 2. NH 4 Cl + NaOH → B) Al 3+ + OH - → Al (OH) 3 ↓ 3. AlCl 3 +KOH → B) H + +OH - →H 2 O 4. BaCl 2 + Na 2 SO 4 → D) Ba 2+ + SO 4 2- → BaSO 4 ↓ Risposta corretta: C1 A2 B3 D4 |
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ALLE 6. Scrivi l'equazione ionica completa corrispondente a quella ridotta: DAo 3 2- +2 H + → CO 2 + H 2 o. Specificare la somma dei coefficienti nelle equazioni molecolari e ioniche complete. |
Devi prendere qualsiasi carbonato solubile e qualsiasi acido forte solubile. Molecolare: Na 2 CO 3 + 2HCl → CO 2 + H 2 O + 2NaCl; Ionico completo: 2Na + + CO 3 2- + 2H + + 2Cl - → CO 2 + H 2 O + 2Na + + 2Cl -; |
III.Incarichi con una risposta dettagliata
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Domanda |
Dissociazione elettrolitica di NaCl.avi
La dissociazione procede in soluzioni e fonde.
Acidi solubili dissociarsi in ioni idrogeno e ioni di residui acidi.
Basi solubili si scompongono in ioni metallici con carica positiva e ioni idrossido con carica negativa.
Sali medi dissociarsi in cationi metallici e anioni di residui acidi.
Sali acidi si decompongono in metallo e cationi idrogeno e anioni di residui acidi.
cationi sono metallo e ioni idrogeno H
+ .
Anioni sono ioni di residui acidi e ioni idrossido OH -.
Carica ionica numericamente uguale alla valenza dello ione nel composto dato.
Quando si compilano le equazioni di dissociazione, utilizzare la tabella di solubilità.
Nella formula chimica, la somma delle cariche degli ioni caricati positivamente è uguale alla somma delle cariche degli ioni caricati negativamente.
Elaborazione di equazioni per la dissociazione degli acidi
(sull'esempio degli acidi nitrico e solforico)
Stesura delle equazioni di dissociazione degli alcali
(basi solubili)
(sull'esempio degli idrossidi di sodio e bario)
Le basi solubili sono idrossidi formati da ioni metallici attivi:
monovalente: Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , Fr + ;
bivalente: Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+.
Elaborazione di equazioni per la dissociazione dei sali
(sull'esempio di solfato di alluminio, cloruro di bario e bicarbonato di potassio)
Compiti per l'autocontrollo
1. Scrivere le equazioni di dissociazione per i seguenti elettroliti: nitrato di zinco, carbonato di sodio, idrossido di calcio, cloruro di stronzio, solfato di litio, acido solforoso, cloruro di rame(II), solfato di ferro(III), fosfato di potassio, acido idrosolfuro, bromuro di calcio, idrossicloruro di calcio, nitrato di sodio, idrossido di litio.
2. Dividere le sostanze in elettroliti e non elettroliti: K 3 PO 4 , HNO 3 , Zn(OH) 2 , BaCl 2 , Al 2 O 3 , Cr 2 (SO 4) 3 , NO 2 , FeBr 3 , H 3 PO 4 , BaSO 4 , Cu(NO 3) 2 , O 2 , Sr(OH) 2 , NaHSO 4 , CO 2 , AlCl 3 , ZnSO 4 , KNO 3 , KHS.
Assegna un nome agli elettroliti.
3. Crea formule di sostanze che possono essere formate dai seguenti ioni:
Denominare le sostanze, fare le equazioni della loro dissociazione.
Risposte ai compiti per l'autocontrollo
2.
elettroliti
: K 3 PO 4 - fosfato di potassio, HNO 3 - acido nitrico, BaCl 2 - cloruro di bario, Cr 2 (SO 4) 3 - solfato di cromo (III), FeBr 3 - bromuro di ferro (III), H 3 PO 4 - acido fosforico, Cu (NO 3) 2 - nitrato di rame (II), Sr (OH) 2 - idrossido di stronzio, NaHSO 4 - idrosolfato di sodio, AlCl 3 - cloruro di alluminio, ZnSO 4 - solfato di zinco, KNO 3 - nitrato di potassio, KHS - idrosolfuro di potassio , Zn(OH) 2 - idrossido di zinco, BaSO 4 - solfato di bario.
Non elettroliti
: Al 2 O 3 , NO 2 , O 2 , CO 2 .
3.
a) h 2 SO 4 , CaSO 4 , NaMnO 4 , MgI 2 , Na 2 CrO 4 e altri;
b) KClO 3 , Ba(OH) 2 , AlPO 4 , H 2 CO 3 e altri;
c) H 2 S, CaCl 2, FeSO 4, Na 2 SO 4, ecc.
