План
1. Электролиты и неэлектролиты.
2. Теория электролитической диссоциации (ТЭД) С.А.Аррениуса.
3. Механизм электролитической диссоциации электролитов с ионной и ковалентной полярной связью.
4. Степень диссоциации.
5. Кислоты, основания, амфотерные гидроксиды, соли с точки зрения ТЭД.
6. Значение электролитов для живых организмов.
7. Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Среды водных растворов электролитов. Индикаторы.
8. Реакции ионного обмена и условия их протекания.
По проводить электрический ток в водном растворе или расплаве все вещества можно разделить на электролиты и неэлектролиты.
Электролиты – это вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток; в электролитах (кислоты, соли, щелочи) имеются ионные или полярные ковалентные связи.
Неэлектролиты – это вещества, растворы или расплавы которых не проводят электрический ток; в молекулах неэлектролитов (органические вещества, газы, вода) связи ковалентные неполярные или малополярные.
Для объяснения электропроводности растворов и расплавов электролитов Аррениус в 1887 г. создал теорию электролитической диссоциации, основные положения которой звучат следующим образом.
1. Молекулы электролитов в растворе или расплаве подвергаются диссоциации (распадаются на ионы). Процесс распада молекул электролитов на ионы в растворе или расплаве называется электролитической диссоциацией. Ионы – это частицы, имеющие заряд. Положительно заряженные ионы – катионы, отрицательно заряженные – анионы. Свойства ионов отличаются от свойств соответствующих нейтральных атомов, что объясняется разным электронным строением этих частиц.
2. В растворе или расплаве ионы движутся хаотически. Однако при пропускании через раствор или расплав электрического тока движение ионов становится упорядоченным: катионы движутся к катоду (отрицательно заряженному электроду), а анионы – к аноду (положительно заряженному электроду).
3. Диссоциация – обратимый процесс. Одновременно с диссоциацией идет ассоциация – процесс образования молекул из ионов.
4. Общая сумма зарядов катионов в растворе или расплаве равна общей сумме зарядов анионов и противоположна по знаку; раствор в целом электронейтрален.
Главной причиной диссоциации в растворах с полярным растворителем является сольватация ионов (в случае водных растворов – гидратация). Диссоциация ионных соединений в водном растворе протекает полностью (KCl, LiNO3, Ba(OH)2 и др.). Электролиты с полярной ковалентной связью могут диссоциировать частично или полностью в зависимости от величины полярности связи (H2SO4, HNO3, HI и др.). В водном растворе образуются гидратированные ионы, но для простоты записи в уравнениях изображаются ионы без молекул воды:
Одни электролиты диссоциируют полностью, другие – частично. Для характеристики диссоциации вводится понятие степень электролитической диссоциации alfa.gif (72 bytes). Величина alfa.gif (72 bytes) показывает отношение числа диссоциировавших молекул n к числу растворенных молекул N электролита в растворе:
alfa.gif (72 bytes) = n/N.
1. c кислотами:
naoh + ncl = nacl + h2o
2. с кислотными :
2naoh + co2 => na2co3 + h2o
2naoh + so2 => na2so3
3. с солями тяжелых металлов:
сucl2 + 2naoh=> cu(oh) + 2nacl
4. c амфотерными которые как основными, так и кислотными свойствами, и способностью реагировать с щелочами, как с твёрдыми при сплавлении:
zno + 2naoh → na2zno2 + h2o
5. с неметаллами:
4р + 3naoh + 3н2о → рн3 + 3nah2ро2.
3s + 6naoh → 2na2s + na2so3 + 3h2o
6. c галогенами:
2naoh + cl2 → naclo + nacl + h2o(дисмутация хлора)
6naoh + 3i2 → naio3 + 5nai + 3h2o
7. с металлами: гидроксид натрия вступает в реакцию с алюминием, цинком, титаном. он не реагирует с железом и медью (металлами, которые имеют низкий потенциал) . алюминий легко растворяется в едкой щёлочи с образованием хорошо растворимого комплекса — тетрагидроксиалюмината натрия и водорода:
2al + 2naoh + 6h2o → 3h2↑ + 2na[al(oh)4]
