- •1. Класифікація неорганічних сполук
- •1.1. Оксиди
- •Гідроксиди
- •2. Приклади розв’язання типових задач з теми 1
- •3. Основні поняття та закони хімії. Атомно-молекулярне вчення Програмні питання
- •3.1. Основні поняття та закони хімії
- •3.2. Запитання для самостійної підготовки
- •Приклади розв’язання типових задач з теми 3
- •Будова атома. Періодичний закон і періодична система д. І. Менделєєва
- •5.1. Будова атома
- •Основні характеристики елементарних частинок
- •5.2. Періодичний закон і періодична система д. І. Менделєєва
- •5.3. Запитання для самостійної підготовки
- •Приклади розв’язання типових завдань з теми 5
- •Набір квантових чисел для електронів, які характеризуються станом 4d7
- •Набір квантових чисел для атома з електронною конфігурацією 1s22s22p63s23р2
- •2P; 3s; 3d; 4p; 5s; 4d; 6s; 4f (табл. 6.3).
- •Розрахунок енергій ао за правилами Клечковського
- •7. Хімічний зв’язок. Будова молекул. Кристалічний стан речовини
- •7.1. Ковалентний хімічний зв’язок
- •Будова молекул
- •7.3. Іонний та металічний хімічні зв’язки. Міжмолекулярна взаємодія
- •Кристалічний стан речовини
- •Запитання для самостійної підготовки
- •Приклади розв’язання типових завдань з теми 7
- •Валентність Брому і за електронною конфігурацією
- •Елементи хімічної термодинаміки Програмні питання
- •9.1. Короткі теоретичні відомості
- •9.2. Запитання для самостійної підготовки
- •10. Приклади розв’язання типових задач
- •32 Г сірки (1 моль) виділяється 296,9 кДж;
- •Вплив температури на можливість перебігу хімічних процесів
- •11. Хімічна кінетика і хімічна рівновага Програмні питання
- •11.1. Кінетика хімічних процесів
- •11.2. Рівноважні процеси
- •Константа рівноваги
- •11.3. Запитання для самостійної підготовки
- •12. Приклади розв’язання типових задач з теми 11
- •За формулою (9.4) розраховуємо зміну вільної енергії Гіббса у хімічній реакції
- •13. Розчини. Загальні властивості розчинів неелектролітів Програмні питання
- •Властивості розчинів неелектролітів
- •13.3. Запитання для самостійної підготовки
- •Приклади розв’язання типових задач з теми 13
- •Тиск насиченої пари над розчином розраховуємо за формулою:
- •15. Розчини електролітів
- •15.1. Електролітична дисоціація у розчинах електролітів
- •15.2. Особливості розчинів електролітів
- •15.3. Напрям перебігу процесів у розчинах електролітів. Іонно-молекулярні рівняння
- •Тобто реакція зліва направо не перебігає. Слід пам’ятати, що серед основ сильними електролітами є тільки основи лужних та лужно-земельних металів:
- •15.4. Електролітична дисоціація води. Водневий показник рН
- •15.5. Добуток розчинності
- •15.6. Гідроліз солей
- •У молекулярному вигляді:
- •15.7. Запитання для самостійної підготовки
- •16. Приклади розв’язання типових задач
- •Використовуючи формулу (13.7), знаходимо ізотонічний коефіцієнт
- •Стандартні ентальпії утворення , ентропії та енергії Гіббса утворення деяких речовин при 298 к
- •Інтегральні теплоти розчинення деяких речовин у воді
- •Список рекомендованої та додаткової літератури
15.2. Особливості розчинів електролітів
У розчинах електролітів експериментально спостерігають деякі відхилення значень осмотичного тиску, змін температур кипіння і замерзання розчинів від закономірностей, встановлених для розчинів неелектролітів.
Для досягнення відповідності між теорією і дослідом Вант-Гофф запропонував
ввести множник і (і 1), пізніше названий ізотонічним коефіцієнтом. Він показує, у скільки разів збільшується загальна кількість частинок розчиненої речовини внаслідок процесу електролітичної дисоціації, тобто процесу розкладання речовини на іони під впливом полярних молекул розчинника.
Дані про ізотонічні коефіцієнти, які можна виміряти, наприклад, за допомогою тиску насиченої пари, осмотичного тиску або змін температури кипіння і замерзання розчинів електролітів, дозволили С.А.Арреніусу створити теорію електролітичної дисоціації.
Якщо молекула електроліту під час дисоціації розкладається на n іонів, реальна кількість частинок визначається добутком
іС = (1 )С + nС,
де nС це кількість іонів; (1 )С кількість молекул, які непродисоціювали. Звідки
і = 1 + (n 1), (15.2)
де ступінь дисоціації, який дорівнює відношенню кількості молекул
речовини, що розклалися на іони, до загальної кількості розчинених молекул.
Для сильного бінарного електроліту АВ (n = 2), який дисоціює повністю ( = 1) за схемою:
АВ АХ+ + ВХ,
і = 1 + 1(2 1) = 2.
Отже, реальна концентрація іонів у такому розчині буде вдвічі більша від вихідної концентрації молекул розчиненої речовини. Для розчинів електролітів
рівняння осмотичного тиску Вант-Гоффа та законів Рауля мають вигляд
= іC(Х)RT;
;
Ткип = iCm(x);
Tзам = iCm(x). (15.3)
15.3. Напрям перебігу процесів у розчинах електролітів. Іонно-молекулярні рівняння
Взаємодія в розчинах за участю електролітів зводиться до реакцій обміну іонів. Відмінною рисою обмінних реакцій у розчинах є те, що в процесі даного виду взаємодії не відбувається зміни ступінів окислення елементів. До обмінних реакцій у розчинах належать реакції нейтралізації, осадження, гідролізу, комплексоутворення та ін.
Напрям обмінних реакцій між електролітами визначають здатністю іонів утворювати:
-
малорозчинні сполуки, що випадають в осад (наприклад, AgCl, BaSO4 та
ін.);
-
малодисоційовані сполуки (Н2О, СН3СООН, НСN та ін.);
-
іони (HS, HCO3 тощо);
газоподібні речовини (H2S, CO2, NH3 тощо).
Записуючи йонно-молекулярні рівняння, у вигляді йонів записують тільки сильні електроліти, а слабкі електроліти, газоподібні речовини, нерозчинні або
малорозчинні сполуки, малодисоційовані речовини записують у вигляді молекул, оскільки у розчині вони переважно знаходяться у вигляді молекул або кристалів.
Внаслідок процесів, які проходять у розчинах, більш вірогідно утворюються найслабкіші електроліти. Тобто йони реагують один з одним тільки у випадках, коли відбувається їх зв’язування, наприклад:
сильний
сильний сильний слабкий
електроліт
електроліт електроліт електроліт
в іонно-молекулярному вигляді:
2Na+ + S2 + 2H+ + 2Cl = 2Na+ + Cl + H2S.
Оскільки іони Na+ та Cl не беруть участі у взаємодії (іони-спостерігачі),
їх вилучають з рівняння реакцій і одержують скорочене йонно-молекулярне рівняння:
S2 + 2H+ = H2S.
Розглянемо наступний приклад − реакцію солеутворення під час взаємодії основи та кислоти:
N
слабкий
сильний сильний малодисоційована
електроліт
електроліт електроліт речовина
NH4OH + H+ + Cl = NH4+ + Cl + H2O;
Тоді скорочене йонно-молекулярне рівняння має вигляд:
NH4OH + H+ = NH4+ + H2O .
Зазначимо, якщо у процесі реакції зв’язування іонів не відбувається, то реакція не здійснюється. Наприклад,
C
слабкий
сильний сильний сильний
електроліт
електроліт електроліт електроліт
CH3COOH + Na+ + Cl = CH3COO + Na+ + H+ + Cl
CH3COOH = CH3COO + H+