- •Свойства растворов
- •Примеры решения задач с использованием концентрации растворов
- •Массу н2so4 , содержащуюся в 110 г этого раствора, найдем из пропорции
- •100 Г раствора содержат 15 г н2so4
- •110 Г раствора » хг н2so4,
- •Далее найдем массу 96 %-ного (по массе) раствора н2so4, в котором содержится 16,5 г н2so4,
- •Тогда в 1л 0,5н раствора содержится 26,5 г Na2co3
- •Контрольные вопросы и задачи Теоретические вопросы
- •Электролитическая диссоциация
- •Примеры решения типовых задач
- •Не распалось на ионы
- •Контрольные вопросы и задачи Теоретические вопросы
- •Домашние задания по теме «Растворы»
- •Домашние задания по теме «Электролитическая диссоциация»
Электролитическая диссоциация
Растворы состоят из растворителя и одного (или более) растворенных веществ. Наиболее распространенными являются водные растворы (растворитель вода). В неводных растворах, которые в последнее время находят все большее применение, могут быть использованы другие растворители (бензол, спирт, жидкий аммиак и т.д.).
Растворенное вещество в растворах находится в виде изолированных молекул или ионов. В процессе образования раствора большую роль играет взаимодействие частиц растворенного вещества (молекул или ионов) с молекулами растворителя, т.е. сольватация (гидратация, если растворителем является вода). Энергетический эффект, наблюдаемый при растворении 1 моля вещества, называется энтальпией растворения (кДж/моль). Процесс растворения может быть экзотермическим (например, КОН) или эндотермическим (например, КNO3). Сольватация (гидратация) играет решающую роль и в процессах электролитической диссоциации молекул растворенного вещества на ионы.
В соответствии с теорией электролитической диссоциации в растворах некоторых веществ происходит обратимый распад молекул на ионы. Поэтому в растворах таких веществ одновременно присутствуют молекулы и ионы. Количественно способность молекул вещества к электролитической диссоциации описывается степенью электролитической диссоциации (% =100 %) и константой электролитической диссоциацииKдис., т.е. константой равновесия, записанной для обратимого процесса электролитической диссоциации. Способность к электролитической диссоциации зависит от природы растворенного вещества, природы растворителя, от температуры, концентрации раствора и наличия в растворе одноименных ионов. Закон разбавления (разведения) Оствальда устанавливает взаимосвязь между,Kдиси молярной концентрацией растворенного вещества в раствореСМ
Kдис.=CM2.
По величине степени диссоциации электролиты условно делят на слабые (3 %), сильные (30 %) и средней силы (= 3-30 %).
Классы |
Электролиты | ||
|
сильные |
слабые |
средние |
Кислоты |
HCl, HNO3, HI, H2SO4 |
HF, HCN, CH3COOH, H2S, H2CO3, H2SO3 |
H3PO4 |
Основания |
NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2, |
Zn(OH)2, Al(OH)3 |
- |
Соли |
большинство |
- |
- |
В растворах сильных электролитов (особенно при малых концентрациях См0,1 моль/л) можно принять, что все молекулы растворенного вещества полностью распадаются на ионы, а недиссоциированные молекулы отсутствуют.
Вода относится к очень слабым электролитам (Kдис. = 1,810-16). Произведение [Н+][ОН-] = 10-14приt = 22oCпостоянно для чистой воды и водных растворов различных веществ. Возможность и скорость протекания реакций в водных растворах в большей степени зависит от концентрации [Н+], поэтому эта величина имеет большое значение. Для удобства используют не величину [Н+], а водородный показатель рН = -lg[Н+].
Примеры решения типовых задач
Задача 1. Чему равна молярная концентрация частиц в растворе, содержащим 0,11 г CaCl2 в 200 мл раствора?
Решение.
CaCl2 Ca+2 + 2 Cl-
молярная концентрация CaCl2
CМ = == 510-3 моль/л,
так как CaCl2 – соль (сильный электролит), а концентрация раствора мала, примем = 1 (100 %).
Тогда
[CaCl2]расп. на ионы = [CaCl2]общей = 510-3 моль/л;
[CaCl2]недис. = 0 моль/л.
Из уравнения электролитической диссоциации следует, что
[Ca+2] = [CaCl2]расп. на ионы = 510-3 моль/л;
[C1-] = 2[CaCl2]расп. на ионы =2510-3 = 10-2 моль/л.
Ответ. В растворе присутствуют ионы Ca+2 и C1-, молекулы CaCl2 – отсутствуют. [Ca+2] =510-3, [C1-] =10-2 моль/л.
Задача 2. Определить концентрации [Н+], [CН3СОО-] и [CН3СООН] в 0,1 M растворе CН3СООН, если =1,34 %.
Решение. CН3СООН Н+ + CН3СОО-]. Ионы CН3СОО- и Н+ образуются из молекул CН3СООН, участвующих в электролитической диссоциации. Из уравнения следует, что
[CН3СОО-] = [Н+]= [CН3СООН]расп. на ионы .
По определению = Срасп. на ионы / Cобщее кол-во, следовательно,
[CН3СОО-] расп. на ионы = [CН3СООН]общ. = 0,1=1,34 10-3 моль/л, отсюда [Н+]= [CН3СОО-] = 1,34 10-3 моль/л.