Занятие 31. Теория электролитической диссоциации
& Вопросы для самостоятельной подготовки
Дайте определение электролитам и неэлектролитам. Приведите примеры.
Что называется электролитической диссоциацией?
Каковы основные положения теории электролитической диссоциации Аррениуса?
Каков механизм электролитической диссоциации для веществ с разным типом химической связи?
Что называется степенью диссоциации? От чего она зависит?
Как классифицируют электролиты по величине степени диссоциации?
Что характеризует и от каких факторов зависит константа диссоциации?
Как диссоциируют в водных растворах кислоты, основания и соли?
рKа = –lgKа
Типовые упражнения с решениями
Задача № 1
Какие из следующих электролитов при диссоциации образуют катионы водорода: Ва(ОН)2, КНСО3, Ве(ОН)2, Н2SО4, FeOHCl2?
Решение:
а) Ва(ОН)2 – двухкислотное сильное основание:
Ва(ОН)2 = Ва2+ + 2ОН–
б) КНСО3 – кислая соль, диссоциирует ступенчато.
I
ступень КНСО3
= К+
+ НСО
(
1,0)
II
ступень НСО
((;((
Н+
+ СО
(
<< 1,0)
в) Ве(ОН)2 – амфотерный гидроксид, диссоциирует по типу основания и кислоты:
диссоциация по типу основания:
I ступень Ве(ОН)2 ((;(( (ВеОН)+ + ОН–
II ступень (ВеОН)+ ((;(( Ве2+ + ОН–
диссоциация по типу кислоты:
Ве(ОН)2 + 2Н2О ((;(( 2Н+ + [Ве(ОН)4]2–
г) Н2SO4 – двухосновная кислота, диссоциирует ступенчато:
I ступень
H2SO4
= H+
+ HSO
II ступень
HSO
((;((
H+
+ SO
д) FeOHCl2 – основная соль, диссоциирует ступенчато:
I ступень FeOHCl2 = (FeOH)2+ + 2Cl–
II ступень (FeOH)2+ ((;(( Fe3+ + OH–
Ответ: ионы водорода образуются при диссоциации: КНСО3, Ве(ОН)2, Н2SO4.
Задача № 2
1 л 0,1М раствора НNO2 содержит 6,151022 недиссоциированных молекул и образовавшихся ионов. Определите степень диссоциации азотистой кислоты.
Решение:
Определим количество недиссоциированных молекул и образовавшихся ионов:
n(частиц)
=
=
моль.
HNO2
((;((
H+
+ NO
.
Пусть
продиссоциировало х
моль молекул HNO2.
В соответствии с уравнением электролитической
диссоциации:
HNO2
((;((
H+
+ NO
nдис.(НNO2)
= n(Н+)
= n(NO
)
= х
моль.
Количество недиссоциированных молекул НNO2 будет равно:
nнедис.(НNO2) = nобщ.(НNO2) – nдис.(НNO2) = (0,1 – х) моль.
Общее
число частиц в растворе складывается
из числа образовавшихся ионов Н+
и NO
,
а также недиссоциированных молекулHNO2:
n(частиц)
= n(Н+)
+ n(NO
)
+ nнедис.(НNO2)
= х +
х +
(0,1 – х)
= 0,1 + х;
0,1 + х = 0,10216; х = 0,00216 моль.
Рассчитаем
степень диссоциации:
.
Ответ: 2,16%.
Упражнения и задачи для самостоятельного решения.
Как называются и чем различаются между собой следующие частицы: а) Cl–, Cl, Cl2; б) SO
,SO3;
в) Na,
Na+?Напишите формулы электролитов, в водных растворах которых содержатся ионы:
а)Al3+
и SO
;
б) К+
и Сr2О
;
в) Ва2+
и ОН-;
г) Са2+
и NO
;
д) Cr3+
и NO
;
е) Mn2+
и Br-;
ж) Na+
и НСО
;
з) К+
и СО
;
и) Na+
и СlО
;
к) Са2+
и НСО
.
Составьте уравнения диссоциации следующих электролитов: Ва(ОН)2; Мg(ОН)2, Al(ОН)3; HNO3; H2CO3; H2SO4; KHCO3; (FeOH)2SO4.
Составьте уравнения диссоциации следующих электролитов: (CuOH)2SO4; Al(OH)Cl2; K2HPO4; Na2S; Mg(HCO3)2; H2SO3; Fe(OH)2. Какие из этих электролитов образуют в растворе гидроксид-ионы?
Какие из следующих электролитов образуют в растворе одновременно ионы водорода и гидроксид-ионы: KOH; Sr(OH)2; H2O; Pb(OH)2; Cа(HCO3)2; Sn(OH)2; Cr(OH)3; Al(OH)3? Напишите уравнения электролитической диссоциации этих веществ.
Определите, какие из указанных электролитов являются сильными, а какие слабыми электролитами: Са(ОН)2, Н2СО3, СuSO4, H2SO4, Cu(OH)2, HF, H2S.
Напишите уравнения диссоциации Na3PO4, H2S, ZnSО4, Al(OH)2Cl и укажите степень диссоциации ( ) для каждого вещества.
Дополнительные
задания
Вычислите массу катионов и анионов в 500 мл 0,3М раствора нитрата бария. (Ответ: 20,55 г, 18,6 г)
Определите общее число частиц в растворе, содержащем 0,1 моль слабой одноосновной кислоты, если степень ее диссоциации равна 2%. (Ответ: 6,141022)
При растворении кислот в воде образуется ион гидроксония Н3О+. Представьте схему образования этого иона? По какому механизму он образуется?
Составьте уравнения диссоциации электролитов СrCl3, KClO3, Al(OH)2Cl, Ca(ClO)2, HClO4, NaClO, MgOHCl. Какие из этих электролитов образуют в водном растворе хлорид-ионы.