Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Электролитическая диссоциация (лекции).doc
Скачиваний:
40
Добавлен:
16.11.2018
Размер:
1.23 Mб
Скачать

Диссоциация кислот, оснований и солей. Амфолиты.

Диссоциацию кислот, оснований и солей мы будем рассматривать в водных растворах. При этом необходимо отметить, что в данном случае оксиды будут неэлектролитами и, если вещество нерастворимо в воде, то оно также является неэлектролитом (хотя вам известно, что есть вещества, которые в воде растворяются, но являются неэлектролитами).

Диссоциация кислот

Кислоты – это электролиты, при диссоциации которых в качестве катиона образуются только катионы водорода Н+.

Необходимо знать, что сильные кислоты нацело диссоциируют на катионы водорода и кислотный остаток, тогда как слабые кислоты диссоциируют ступенчато.

Сильные кислоты:

HNO3 H+ + NO3-

(без учёта молекул воды, т.е. упрощённый вариант записи электролитической диссоциации). Так как при диссоциации образуются протоны (катионы водорода), а процесс протекает в водном растворе, то происходит протонизация молекул воды. Образуется ион-гидроксония (смотри лекцию 3). Следовательно, правильнее записывать уравнение электролитической диссоциации следующим образом:

HNO3 + Н2О H3О+ + NO3-

При написании уравнений реакций электролитической диссоциации необходимо учитывать, что суммарно заряды левой и правой частей уравнений должны быть одинаковыми.

Рассмотрим другие примеры диссоциации сильных кислот:

HClO4 H+ + ClO4-

H2SO4 2H+ + SO42-

Слабые кислоты:

Слабые кислоты диссоциируют ступенчато. Количество ступеней зависит от основности кислоты (основность кислоты определяется числом атомов водорода, способных замещаться на металл).

Одноосновная кислота:

HF H+ + F-

Двухосновная кислота:

H2SO3 H+ + HSO3- (I ступень)

HSO3- H+ + SO32- (II ступень)

При этом необходимо помнить, что константы диссоциации по каждой ступени будут отличаться:

Для первой ступени Для второй ступени

При диссоциации веществ по ступеням, константа диссоциации с каждым разом становится меньше. Это связано с тем, что при диссоциации вещества на первой ступени отрыв протона происходит от нейтральной молекулы вещества, а на второй уже от заряженного аниона. Отрыв протона (как и любой другой частицы) от иона всегда протекает труднее (энергетические затраты увеличиваются).

Диссоциация оснований

Основания – это электролиты, при диссоциации которых в качестве аниона всегда образуются только гидроксид-ионы ОН-. Сильные основания диссоциируют нацело, слабые – по ступеням.

Сильные основания:

КOН К+ + OН-

Ва(OН)2 Ва2+ + 2OН-

Слабые основания:

Слабые основания диссоциируют ступенчато. Количество ступеней зависит от кислотности оснований (количество гидроксильных групп, способных замещаться на кислотный остаток).

Двухкислотное основание:

Сd(OН)2 CdOH+ + OН-

CdOН+ Cd2+ + OН-

При этом необходимо помнить, что константы диссоциации по каждой ступени будут отличаться:

Для первой ступени Для второй ступени

Несмотря на то, что гидроксид кадмия (II) в воде не растворяется, диссоциацию его мы можем записать. Это объясняется тем, что абсолютно нерастворимых веществ в воде не существует. Следовательно, в той части гидроксида кобальта (II), которая в воде растворяется, будет протекать электролитическая диссоциация.

Диссоциация солей

Средние соли – это электролиты, при диссоциации которых в качестве катиона образуются катионы металла (или ион аммония NH4+), а качестве аниона – анионы кислотного остатка. Растворимые в воде соли диссоциируют нацело:

NaNO3 Na+ + NO3-

Na2SO4 2Na+ + SO42-

Fe2(SO4)3 2Fe3+ + 3SO42-

Амфолиты – это вещества проявляющие двойственную природу свойств (амфотерность) и при диссоциации одновременно могут образовывать катионы водорода Н+ (как кислоты) и гидроксид-анионы ОН- (как основания).

В чистой воде протекает реакция (условно):

Н2O Н+ + ОН-

Н2O + Н+ Н3О+

Суммарно: Н2О + Н2О Н3О+ + ОН-

Следовательно, вода – типичный амфолит, так как она диссоциирует и как кислота, и как основание.

Рассмотрим диссоциацию амфотерных гидроксидов (например, Zn(OH)2 и Al(OH)3). В зависимости от другого реагента, данные гидроксиды могут проявлять свойства как оснований, так и кислоты. Поэтому они диссоциируют по типу кислоты и по типу основания. Не рассматривая ступенчатость процессов, уравнения электролитической диссоциации этих веществ можно записать следующим образом:

2H+ + ZnO22- H2ZnO2 Zn(OH)2 Zn2+ + 2OH-

3H+ + AlO33- H3AlO3 Al(OH)3 Al3+ + 3OH-

Необходимо помнить, что данные гидроксиды в воде не растворяются. Следовательно, электролитическая диссоциация данных веществ протекает лишь только в той области, в которой данные гидроксиды растворимы в воде.

Лекция 7

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.