Електролітична дисоціація кислот, основ, солей у водних розчинах

 
 

§ 10. Електролітична дисоціація кислот, основ, солей у водних розчинах

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

  • зрозуміти й пояснювати суть процесу електролітичної дисоціації кислот, основ, солей;
  • складати рівняння електролітичної дисоціації лугів, кислот, солей;
  • актуалізувати знання про дію кислот і лугів на індикатори в розчинах;
  • з'ясувати, чим зумовлена однакова дія кислот на індикатори та однакова дія лугів на індикатори в розчинах.

У водних розчинах і розплавах йони внаслідок дифузії переміщуються хаотично. Однак між протилежно зарядженими йонами існує взаємне притягання, тому відбувається ще й асоціація — процес, протилежний дисоціації. Тому дисоціацію речовин на йони прийнято виражати оборотним рівнянням електролітичної дисоціації.

У лівій частині рівняння електролітичної дисоціації речовини записують її хімічну формулу, а в правій — йони, на які речовина дисоціює. Між правою й лівою частинами рівняння ставлять дві горизонтальні, напрямлені в різні боки стрілки.

Розглянемо електролітичну дисоціацію кислот, основ, солей у водному розчині та потренуємося в складанні рівнянь дисоціації різних електролітів. Аби робота була ефективнішою, попрацюйте групами й повторіть матеріал щодо дії кислот і лугів на різні індикатори в розчинах. За потреби використайте матеріал таблиці 6.

Таблиця 6

Забарвлення індикаторів у різних середовищах

ІНДИКАТОР

СЕРЕДОВИЩЕ

Кисле

Нейтральне

Лужне

Фенолфталеїн

Безбарвний

Безбарвний

Малиновий

Лакмус

Червоний

Фіолетовий

Синій

Метиловий оранжевий (Метилоранж)

Червоний

Оранжевий

Жовтий

ЕЛЕКТРОЛІТИЧНА ДИСОЦІАЦІЯ КИСЛОТ. Розчинні у воді кислоти дисоціюють на катіони Гідрогену й аніони кислотного залишку.

HCl ⇄ H+ + Cl(1)

HNO⇄ H+ + NO-(2)

На відміну від одноосновних, багатоосновні кислоти дисоціюють із послідовним відщіпленням йонів Гідрогену, тобто ступінчасто. Так, дисоціація двоосновної сульфатної кислоти відбувається у два ступені.

Щоб пересвідчитись у цьому, випробуйте розчини розглянутих та інших кислот, виконавши завдання 1 і 2 лабораторного досліду 1 з рубрики «Хімія — це життя: сторінка природодослідника».

1 ступінь: H2SO Н+ + HSO-4 (гідрогенсульфат-аніон)

2 ступінь: HSO-4 ⇄ Н+ + SO2-4 (сульфат-аніон)

Сумарне рівняння електролітичної дисоціації сульфатної кислоти буде таким:

H2SO4 ⇄ 2Н+ + SO2-4 (3)

Зверніть увагу на те, що в рівняннях електролітичної дисоціації застосовують коефіцієнти. Вони потрібні для того, щоб перетворити схему в рівняння.

Слід зазначити, що під час ступінчастої електролітичної дисоціації кислот за першим ступенем кислота дисоціює більше, ніж за другим чи третім (якщо кислота трьохосновна).

Скільки б рівнянь електролітичної дисоціації кислот ми не складали, у кожному з них будуть записані катіони Гідрогену Н+.

Кислоти — це електроліти, що дисоціюють з утворенням катіонів Гідрогену Н+ та аніонів кислотного залишку.

ЕЛЕКТРОЛІТИЧНА ДИСОЦІАЦІЯ ОСНОВ. У розчині можлива дисоціація лише розчинних основ, тобто лугів. Вони дисоціюють на катіони металічного елемента та гідроксид-аніони ОН-.

КОН = К+ + ОН-

NaOH = Na+ + ОН-

Са(ОН)2 = Са2+ + 2ОН-

Виняток становить амоній гідроксид NH4OH (вивчається у старшій школі).

Як бачимо, спільними йонами, що утворюються під час дисоціації лугів, є гідроксид-аніони ОН-.

Основи (луги) — це електроліти, що дисоціюють з утворенням аніонів одного виду — гідроксид-аніонів ОН-.

Загальні властивості лугів, які ви вивчали у 8 класі, також обумовлені наявністю цих аніонів.

Випробуйте розчини лугів різними індикаторами, виконавши завдання 3 та 4 лабораторного досліду 1 з рубрики «Хімія — це життя: сторінка природодослідника».

Попрацюйте групами

1. Складіть рівняння ступінчастої дисоціації сульфітної й ортофосфатної кислот.

2. Набуті теоретичні знання та практичні вміння застосуйте для розпізнавання у трьох пробірках без етикеток води, розчину кислоти й розчину лугу.

ЕЛЕКТРОЛІТИЧНА ДИСОЦІАЦІЯ СОЛЕЙ. Солі дисоціюють на йони, з яких вони складаються.

NaI = Na+ + І-

MgCl2 = Mg2+ + 2Сl-

Fe2(SO4)3 = 2Fe3+ + 3SO2-4

Солі — це електроліти, що дисоціюють на катіони металічних елементів та аніони кислотних залишків (виняток — солі амонію).

Користуючись таблицею розчинності речовин у воді (див. форзац 2), легко визначити, з яких йонів утворено конкретні кислоти, основи чи солі, адже в таблиці подано катіони й аніони, а не окремі атоми чи групи атомів.

Попрацюйте групами

1. Користуючись таблицею розчинності, складіть формули трьох розчинних солей Алюмінію, катіони яких мають заряди 1+, 2+, 3+. Напишіть рівняння електролітичної дисоціації цих солей. Зазначте, унаслідок дисоціації якої із солей кількістю речовини 1 моль утворюватиметься найбільша кількість іонів.

2. Укажіть кількість речовини катіонів і аніонів, що утворюються у водному розчині внаслідок електролітичної дисоціації: а) натрій гідроксиду; б) ферум(ІІ) хлориду; в) ферум(ІІІ) сульфату — кількістю речовини 1 моль кожна.

Стисло про основне

• Кислоти — це електроліти, що дисоціюють з утворенням катіонів одного виду — катіонів Гідрогену.

• Основи — це електроліти, під час дисоціації яких утворюються аніони лише одного виду — гідроксид-аніони.

• Солі — це електроліти, що дисоціюють з утворенням катіонів металічного елемента й аніонів кислотного залишку.

• Спільні властивості речовин, які належать до одного класу, зумовлені наявністю в їхньому складі однакових йонів.

• У лівій частині рівняння електролітичної дисоціації записують формулу речовини, а в правій — йони, на які вона дисоціює.

• У рівнянні електролітичної дисоціації речовин сума позитивних зарядів катіонів дорівнює сумі негативних зарядів аніонів.

Хімія — це життя: сторінка природодослідника

Лабораторний дослід 1

Виявлення йонів Гідрогену та гідроксид-іонів у розчинах

Перелік обладнання та речовин укладіть самостійно.

Завдання 1. У порожню чисту пробірку налийте близько 2 мл хлоридної кислоти та випробуйте її індикатором (метиловим оранжевим, лакмусом або універсальним індикаторним папірцем). Як змінився колір індикатора?

Завдання 2. В іншу порожню чисту пробірку налийте близько 2 мл іншої кислоти та випробуйте її тим самим індикатором. Як у цьому випадку змінився колір індикатора?

Зробіть висновок про можливість: а) виявляти цим індикатором наявність кислоти в розчині; б) розпізнати цим індикатором дві різні кислоти.

Завдання 3. Налийте в порожню чисту пробірку близько 2 мл розчину натрій гідроксиду та випробуйте його одним з індикаторів (метиловим оранжевим, лакмусом, фенолфталеїном або універсальним індикаторним папірцем). Зафіксуйте зміну кольору.

Завдання 4. Налийте в порожню чисту пробірку близько 2 мл розчину іншого лугу та випробуйте його тим самим індикатором. Чи відрізняється результат цього досліду від попереднього?

Зробіть висновок: а) чи можна за допомогою індикатора розпізнати два різні луги; б) якими індикаторами можна виявити луги в розчині; в) які йони зумовлюють однакову дію кислот на індикатори; г) які йони зумовлюють однакову дію лугів на індикатори.

Сторінка ерудита

Катіон гідроксонію. У рівняннях електролітичної дисоціації кислот катіон Гідрогену спрощено записують H+, хоча в розчині йони Гідрогену гідратовані (зв'язані з однією молекулою Н2О) й точніше було б писати Н3О+. Цей йон називають катіоном гідроксонію.

Дисоціація кислих солей. Кислі солі (продукт неповного заміщення в молекулі кислоти атомів Гідрогену на катіони металічного елемента), на відміну від середніх солей, дисоціюють ступінчасто.

1 ступінь: KHSO-3 = К+ + HSO-3

2 ступінь: HSO-3 ⇄ Н+ + SO2-3

Пригадаймо номенклатуру кислих солей. Вона відрізняється від номенклатури середніх солей тим, що в назві вказується наявність Гідрогену в кислотному залишку. Наприклад, KHSO3 — калій гідроген сульфіт, КН2РО4 — калій дигідроген ортофосфат.

Основні солі (продукт неповного заміщення гідроксильних груп основи кислотним залишком) дисоціюють у розчині теж ступінчасто.

1 ступінь: Mg(OH)Cl- = Mg(OH)+ + Cl-

2 ступінь: Mg(OH) Mg2+ + ОН-

В обох випадках за першим ступенем кисла чи основна сіль дисоціюють повністю. Дисоціація за другим ступенем відбувається незначною мірою.

Знаємо, розуміємо

  • 1. Назвіть йони, на які дисоціюють кислоти, основи, солі. Наведіть приклади.
  • 2. Які йони зумовлюють спільні властивості кислот, а які — лугів?
  • 3. Як змінюється колір індикаторів у розчинах кислот, а як — у розчинах лугів?
  • 4. Дайте визначення кислот, основ, солей з погляду електролітичної дисоціації.

Застосовуємо

42. Напишіть формули:

  • а) лугу й солі, утворених одним металічним елементом;
  • б) кислоти та її розчинної й нерозчинної у воді солей.

43. Складіть рівняння електролітичної дисоціації в розчині зазначених вами в попередньому завданні речовин. Назвіть однакові йони серед продуктів електролітичної дисоціації цих сполук.

44. Зазначте характеристики, що стосуються переліку речовин: сульфатна кислота, кальцій хлорид, барій гідроксид.

  • А представники одного класу сполук
  • Б належать до електролітів
  • В дисоціюють з утворенням катіона Гідрогену
  • Г мають однакову суму йонів

45. Які з перелічених речовин дисоціюють у водному розчині: натрій сульфат, барій сульфат, нітратна кислота, ферум(ІІІ) оксид, літій гідроксид, купрум(ІІ) гідроксид? Напишіть рівняння їхньої електролітичної дисоціації.

46. Розташуйте сполуки за збільшенням суми йонів у рівняннях їхньої електролітичної дисоціації.

  • А барій нітрат
  • Б алюміній сульфат
  • В натрій йодид
  • Г натрій ортофосфат

47. Установіть відповідність між формулою речовини та кількістю йонів, на які повністю дисоціює 1 моль цієї речовини.

Формула

Кількість йонів

1

H3PO4

А

12,04 · 1023

2

LiOH

Б

18,06 · 1023

3

Cr2(SO4)3

В

24,08 · 1023

4

Na2CO3

Г

30,10 · 1023

Д

36,12 · 1023

48. Укажіть порядкові номери формул речовин, водні розчини яких однаково діють на розчин фенолфталеїну.

  • 1 NaOH
  • 2 HCl
  • 3 HNO3
  • 4 Ba(OH)2
  • 5 H2O
  • А 1, 2
  • Б 2, 3
  • В 1, 3
  • Г 4, 5

49. Укажіть назву речовини, у рівнянні електролітичної дисоціації якої така сама кількість йонів, як у рівнянні електролітичної дисоціації кальцій нітрату.

А натрій хлорид

  • Б натрій ортофосфат
  • В натрій сульфат
  • Г натрій гідроксид
скачать dle 11.0фильмы бесплатно

Популярне з Хімії за 9 клас

Добавити коментар

Автору дуже потрібно знати, чи Вам допоміг даний матеріал?!

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
оновити, якщо не видно коду

Коментарів 0


Ми створили сайт TEXTBOOKS з метою розміщення матеріалів (шкільних підручників) Міністерства Освіти України, для покращення освітнього процесу учнів у школах та вузах України.
Онлайн перегляд шкільного матеріалу допоможе Вам знайти якісну відповідь на поставлені питання вчителя.
Використовуйте Наш ресур для підготовки до ЗНО 2021, адже у нас присутні підготовчі курси з математики, української мови та літератури, англіської мови та історії України.