
1KURS_PNP / ТЕХНІЧНА ХІМІЯ / ЛЕКЦІЇ ТЕХНІЧНА ХІМІЯ / ЛЕКЦІЯ 4
.doc
Лекція 4
Тема: Теорія електролітичної дисоціації. Електроліти
Мета: актуалізувати знання учнів про процеси, що протікають у розчинах; узагальнити знання курсантів про електролітичну дисоціацію речовин; удосконалювати вміння й навички складання повних і скорочених йонно-молекулярних рівнянь реакцій.
Обладнання й матеріали: ряд активності металів, таблиця розчинності.
Базові поняття й терміни: електроліти, неелектроліти, теорія електролітичної дисоціації, йони Гідрогену, йони Гідроксонію, Гідроксид-аніони, сильні та слабкі електроліти, ступінь дисоціації.
Тип уроку: повторення й систематизація знань; вивчення нового.
-
ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП
-
ПОВТОРЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ, ВИВЧЕННЯ НОВОГО
Теорія електролітичної дисоціації (ТЕД) – це теорія, яка пояснює поведінку електролітів в розчинах та розплавах.
Саме слово «дисоціація» – це розпад молекул на іони.
Що таке електроліт?
Електроліти – це речовини, які в розплавах чи розчинах розпадаються на іони.
Позитивно заряджені іони наз. катіони, негативно заряджені іони називаються аніони.
Теорія електролітичної дисоціації була запропонована шведським вченим Сванте Арреніусом у 1887 році. ТЕД містить три основні положення.
Щоб визначити ці положення, давайте розглянемо рівняння дисоціації алюміній сульфату:
Д
Al2(SO4)3
2Al3+
+ 3SO42–
М
Запишемо основні положення ТЕД:
-
Електроліти при розчинені у воді чи розплавленні дисоціюють (розпадаються) на іони.
-
Сума зарядів в лівій і правій частині повинна бути однаковою.
-
Під дією електричного струму іони набувають направленого руху: позитивно заряджені іони рухаються до катоду, негативно заряджені – до аноду.
-
Дисоціація – зворотній процес: паралельно з дисоціацією молекул на іони відбувається процес з’єднання іонів в молекули (процес моляризації).
Розглянемо визначення кислот, основ та солей з точки зору ТЕД.
HCl
H+
+ Cl–
HCl
+ H2O
H3O+
+ Cl–
Кислоти – це електроліти, при дисоціації яких утворюється іон Гідроксонію та аніон кислотного залишку.
Для багатоосновних кислот дисоціація йде по стадійно:
Н2SO4
+ H2O
H3O+
+
HSO4–
HSO4–
H3O+
+
SO42–
Розглянемо дисоціацію натрій гідроксиду:
NaOH
Na+
+ OH–
Гідроксиди – це електроліти, при дисоціації яких утворюються катіони металу та Гідроксид-аніони.
Багатоосновні гідроксиди дисоціюють по стадійно:
Са(ОН)2
СаОН+
+ ОН–
СаОН+
Са2+
+ ОН–
Розглянемо дисоціацію солей:
NaCl
Na+
+ Cl–
Солі – це електроліти, які при дисоціації утворюють катіони металу та аніони кислотного залишку.
Mg(NO3)2
Mg2+
+ 2NO3–
Ca3(PO4)2
3Ca2+
+ 2PO43–
Розрізняють сильні та слабкі електроліти. Сильні електроліти розчиняються у воді, слабкі є малорозчинними та нерозчинними сполуками.
Характеристикою сили електролітів є величина, яка називається ступінь дисоціації (α):
Може виражатися в частинах або процентах.
наприклад:
Розчинили
400 молекул натрій гідроксиду, 200 з них
дисоціювали на йони. Чому буде дорівнювати
ступінь дисоціації?
Ступінь дисоціації не залежить від температури, а залежить лише від концентрації розчину. Чим більш розведений розчин, тим більша ступінь дисоціації.
Якщо α>30% - це сильний електроліт (всі солі, гідроксиди лужних металів, лужноземельних металів, сульфатна, нітратна, хлоридна кислота)
Якщо α<3% - це слабкий електроліт (сульфідна, нітритна, карбонатна, ацетатна кислоти, цинк гідроксид, ферум (ІІ) гідроксид, амоній гідроксид).
Якщо 30%> α > 3% - це електроліт середньої сили (сульфітна кислота, фосфорна кислота)
Для слабких електролітів ступінь дисоціації не є характерною величиною, для характеристики їх сили вводять поняття константа дисоціації (Кд)
H2CO3 ↔ 2H+ + CO32–
Константа дисоціації – це відношення добутку концентрації отриманих іонів до концентрації всієї речовини.
Існують таблиці з величинами констант дисоціації для слабких електролітів.
Чи завжди, коли злити два розчини електроліти, відбувається реакція?
Для цього треба знати умови проходження реакцій між розчинами електролітів:
-
Це утворення нерозчинної солі при взаємодії двох розчинних солей: 3BaCl2+ Fe2(SO4)3
3BaSO4↓+2FeCl3
3Ba2++
3SO42–
3BaSO4↓
-
Реакції між солями і кислотами проходять в тому випадку, коли утворюється газоподібна речовина:
Na2CO3
+ 2HCl
2NaCl + CO2↑
+ H2O
CO32–
+
2H+
CO2↑
+ H2O
-
Між кислотами і гідроксидами реакції проходять тому, що утворюється електроліт (сіль) і малодисоційована речовина – вода:
HCl
+ NaOH
NaCl
+ H2O
H+
+ OH–
H2O
-
Між солями і лугами реакція проходить в тому випадку, коли утворюється нерозчинний гідроксид:
CuSO4
+ 2NaOH
Cu(OH)2↓
+ Na2SO4
Cu2+
+ 2OH–
Cu(OH)2↓