1.10. Электролитическая диссоциация гидроксидов и солей

В водных растворах гидроксиды и соли проводят электрический ток в результате распада на заряженные частицы – ионы. Этот процесс носит название электролитическая диссоциация, а вещества, распадающиеся на ионы в водном растворе, называются электролитами.

Кислотами с точки зрения теории электролитической диссоциации называют вещества, распадающиеся в водных растворах на положительно заряженные ионы водорода (Н⁺) и отрицательно заряженные ионы кислотного остатка. Например, соляная кислота диссоциирует по уравнению

HCl↔H⁺ + Cl^-.

Положительно заряженные ионы называют катионами, а отрицательно заряженные – анионами. Таким образом, при диссоциации соляной кислоты образуется катион водорода и анион хлора (хлорид-ион).

Число ионов водорода, образующихся при полной диссоциации молекулы кислоты, называется основностью кислоты. Так, соляная кислота является одноосновной, а серная кислота – двухосновной, т.к. при её диссоциации образуются два иона водорода:

.

Электролиты могут диссоциировать (распадаться на ионы) полностью, и такие вещества называют сильными электролитами. Электролиты, диссоциирующие частично, называют слабыми или средними. Серная, азотная и соляная кислоты относятся к сильным электролитам (сильным кислотам), а угольная кислота является слабой кислотой (слабым электролитом).

Основаниями с точки зрения теории электролитической диссоциации называют вещества, распадающиеся в водных растворах на положительно заряженные ионы металла и отрицательно заряженные гидроксид-ионы (ОН^-). Например, гидроксид натрия диссоциирует по уравнению

NaOH↔Na⁺ + OH^-.

Число гидроксид-ионов, образующихся при полной диссоциации молекулы основания, называется кислотностью основания. Так, гидроксид натрия является однокислотным, а гидроксид кальция – двухкислотным:

Ca(OH)₂ ↔ Ca²⁺ + 2OH^-.

Основания, как и все электролиты, могут быть сильными, слабыми и средней силы. Гидроксиды натрия, калия и кальция являются сильными основаниями, а гидроксид аммония – слабым основанием.

Амфотерные гидроксиды могут диссоциировать как кислоты и как основания:

Zn(OH)₂ ↔ Zn²⁺ + 2OH^-;

Zn(OH)₂ ↔ 2H⁺ + ZnO₂^2-.

В реакциях с кислотами амфотерные гидроксиды диссоциируют как основания, а в реакциях с основаниями – как кислоты.

Средние соли в водных растворах диссоциируют на катионы металла и анионы кислотного остатка:

Кислые соли могут диссоциировать частично:

или полностью с образованием кроме иона металла также катиона водорода:

.

Соответственно, основные соли также могут диссоциировать частично или полностью:

CaOHCl ↔ CaOH⁺ + + Cl^-;

CaOHCl ↔ Ca²⁺ + OH^- + Cl^-.

Большинство солей являются сильными электролитами.

1.11. Контрольные вопросы

1. Какие элементы 3-го периода ПСЭМ относятся к металлам? Ответ: натрий, магний, алюминий.

2. Какие элементы 4-й группы главной подгруппы относятся к неметаллам, полуметаллам, металлам?

Ответ: углерод, кремний – неметаллы, германий – полуметалл, олово и свинец – металлы.

3. Напишите уравнения реакций взаимодействия цинка ( СО + 2), фосфора ( СО + 5) и титана ( СО + 4) с кислородом.

4. Напишите уравнения реакций взаимодействия кальция, фосфора (СО +3, и калия с хлором.

5. Напишите уравнения реакции взаимодействия оксида фосфора(V) и оксида магния с водой.

6. Напишите уравнение реакции взаимодействия оксида магния с оксидом углерода (IV).

7. Напишите уравнения реакций взаимодействия оксида алюминия с оксидом натрия и оксидом серы (VI).

8. Напишите уравнение реакции взаимодействия соляной кислоты с алюминием.

9. Напишите уравнение реакции взаимодействия азотной кислоты с оксидом алюминия.

10. Напишите уравнения реакций взаимодействия серной кислоты с гидроксидом калия и гидроксидом железа (II).

11. Напишите уравнение реакции взаимодействия гидроксида аммония с соляной кислотой.

12. Напишите уравнения реакций взаимодействия гидроксида натрия с оксидом серы (VI) и оксидом цинка (степень окисления цинка +2).

13. Напишите уравнение реакции взаимодействия сульфата железа (III) с едким натром, зная, что гидроксид железа (III) не растворим в воде.

14. Напишите уравнение реакции взаимодействия соляной кислоты с сульфитом натрия (Na₂SO₃), зная, что сернистая кислота неустойчива и разлагается на воду и газообразный оксид серы (IV).

15. Напишите уравнение реакции взаимодействия сульфата натрия с хлоридом кальция, зная, что сульфат кальция не растворим в воде.

16. Напишите уравнения электролитической диссоциации азотной кислоты, гидроксида калия и хлорида магния.

17. Напишите уравнения электролитической диссоциации угольной кислоты, гидроксида магния и сульфата алюминия.

18. Напишите уравнения электролитической диссоциации фосфорной кислоты (H₃PO₄) , гидроксида бария (Ba(OH)₂) и нитрата магния.