Сильные электролиты

К сильным электролитам относятся почти все растворимые соли, в том числе и органических кислот; основания щелочных (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH) и щелочно-земельных (Ca(OH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)₂) металлов и некоторые кислоты, имеющие достаточно большие константы диссоциации.

Приведем наиболее используемые кислоты – сильные электролиты:

HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO₄, HClO₃, HClO₄, HMnO₄, HCNS и некоторые другие, которые редко используются в данном курсе химии.

Сильные электролиты диссоциируют полностью (необратимо).

K₂SO₄ 2К⁺ + SO; Ва(ОН)₂ Ва²⁺ + 2ОН^-.

Слабые электролиты

К слабым электролитам относятся все основания и кислоты, не включенные в вышеприведенный список, а также органические кислоты (СН₃СООН, НСООН, и др.); некоторые растворимые соли (HgCl₂, Fe(SCN)₃, Hg(CN)₂.

Неэлектролитами являются органические соединения за исключением органических кислот, которые являются слабыми электролитами.

Пример. Электрический ток проводит

1)спиртовой раствор иода; 2) расплав парафина;

3)расплав ацетата натрия; 4) водный раствор глюкозы

Решение. Спирт, парафин и глюкоза – органические вещества и они являются неэлектролитами. Йод в спирте тоже не диссоциирует на ионы, поэтому спиртовый раствор йода не проводит электрический ток.

Ацетат натрия является солью, поэтому в растворе или в расплаве она диссоциирует на катион и анион и проводит электрический ток.

1.4.6. Реакции ионного обмена.

Для того чтобы между веществами прошла реакция, необходимо разорвать или ослабить старые связи в молекулах, а потом образуются новые. Особенностью реакций в растворах является то, что при помещении в полярный растворитель многие вещества подвергаются диссоциации, т.е. старые связи уже разорваны, и реакции обмена между ионами протекают с большой скоростью. Энергия активации таких процессов близка к нулю. Такие реакции идут до конца (необратимые) в тех случаях, когда в результате реакции образуется более устойчивое соединение. Обычно, выделяют четыре случая, когда реакции в растворе проходят до конца.

Диссоциации на ионы подвергаются только сильные электролиты. Различают молекулярное уравнение, где все соединения находятся в виде молекул; молекулярно-ионное – в таком состоянии соединения находятся в растворе и краткое ионное уравнение, которое отражает саму суть, происходящую в ионообменной реакции.

Na₂S + 2HCl = 2NaCl + H₂S – молекулярное уравнение;

2Na⁺ + S^2- + 2H⁺ + 2Cl^- = 2Na⁺ + 2Cl^- + H₂S – полное молекулярно-ионное;

S^2- + 2H⁺ = H₂S – краткое ионное уравнение.

1. Образование осадка.

BaCl₂+Na₂SO₄BaSO₄+2NaCl

BaBaSO_4(к)

Поскольку BaSO₄ выпадает в осадок, который не участвует в обратной реакции, то равновесие сильно смещено вправо.

При взаимодействии нитрата свинца с йодидом калия образуются кристаллы нерастворимого йодида свинца, но для получения такого опыта нужно соблюсти определенные условия

При взаимодействии сульфата меди(II) с гидроксидом калия образуется осадок нерастворимого гидроксида меди(II).

2. Выделение газа.

Na₂CO₃+H₂SO₄Na₂SO₄+H₂O+CO₂

CO+ 2H⁺ H₂O + CO₂

Разложение пероксида водорода, особенно в присутствии катализатора бурно протекает до конца с выделением кислорода. Этот опыт будет более эффектным, если катализатор смешать с моющим средством, а потом добавить пероксид водорода.

Этот опыт получил название «зубная паста для слона».

3. Образование слабого электролита.

2КСN + H₂SO₄ 2HCN + K₂SO₄

2CN^‑ + 2H⁺ 2HCN

4. Образование комплексного иона.

ZnCl₂+4NH₃[Zn(NH₃)₄]Cl₂

Zn²⁺ + 4NH₃ [Zn(NH₃)₄]²⁺

Пример. Какая из приведенных реакций не относится к реакциям ионного обмена?

1) Ba(NO₃)₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄ + 2NaNO₃

2) KOH + HCl = KCl + H₂O

3) 2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

4) Li₂SO₃ + 2HNO₃ = 2LiNO₃ + H₂O + SO₂

Ионообменные реакции протекают без изменения степени окисления. Только в 3-ей реакции происходит изменение степеней окисления элементов.

Разложение перманганата калия при нагревании

(для начального разогрева КMnO₄ немного полили спиртом)

1 2

3 4