ЛЕКЦИЯ №7 : ИОННО-МОЛЕКУЛЯРНЫЕ РЕАКЦИИ

ВОПРОСЫ:

1. Основные положения теории электролитической диссоциации

2. Истинные и потенциальные электролиты

3. Степень диссоциации

4. Константа диссоциации

5. Ионные реакции

6. Ионное произведение воды. Водородный показатель

7. Буферные растворы

8. Гидролиз. Степень гидролиза. Константа гидролиза

1 Основные положения теории электролитической диссоциации

Теория электролитической диссоциации была разработана в 1887 году шведским учёным С. Аррениусом.

Согласно этой теории, существуют вещества, способные в растворах и расплавах распадаться (диссоциировать) на ионы, вследствие чего растворы и расплавы этих веществ, проводят электрический ток. Эти вещества были названы электролитами.

Электролитами в водных растворах являются кислоты, основания и соли. При растворении электролиты диссоциируют на положительно заряженные ионы (катионы) и отрицательно заряженные ионы (анионы).

Катионы под действием элек­трического поля движутся к катоду, а анионы под действием электрического поля движутся к аноду.

Недостатки теории Аррениуса:

Теория Аррениуса не учитывала, что ионы являются свободными и независимыми частицами от молекул растворителя.

При растворении электролитов в воде одновременно с процессом их диссоциации на ионы, происходит процесс гидратации ионов.

В процессе электролитической диссоциации водные растворы электролитов:

– во-первых, проводят электрический ток, так как в них присутствуют носители электрического заряда — ионы.

– во-вторых, в результате электролитической диссоциации увеличива­ется число частиц растворенного вещества, а, следовательно, их концентрация, поэтому возрастают и отклонения свойств раство­ра от свойств чистого растворителя.

Например, при полной дис­социации 1 моль NаС1 в растворе окажется 1 моль ионов Nа⁺ и 1 моль ионов Сl, т. е. общее количество частиц составит 2 моль.

2. Истинные и потенциальные электролиты

Каковы же причины диссоциации электролитов в водных растворах?

Электролиты можно разделить на две группы: истинные и потенциальные.

Истинные электролиты - это вещества, имею­щие ионную кристаллическую решетку. К истинным электроли­там относятся соли, а также гидроксиды щелочных металлов.

Рассмотрим растворение истинного электролита, рис. 1:

Рисунок 1 – Растворение истинного электролита

Роль воды при растворении истинного электролита, напри­мер, хлорида натрия, заключается в следующем:

– Поскольку в кристаллической решетке этого вещества уже имеются заря­женные частицы, то на поверхности кристалла будет иметь ме­сто взаимодействие между этими заряженными частицами и полярными молекулами воды (рис 1 ).

– Это взаимодействие ослабит связь между ионами в решетке, и тем самым будет спо­собствовать их переходу в раствор в виде гидратированных ио­нов.

– При растворении хлорида калия в раствор будут перехо­дить катионы Na⁺ и анионы Сl^­­–, причем молекулы воды будут притягиваться к ионам Na⁺ отрицательными концами, а к ионам Сl^– - положительными.

Таким образом, вокруг каждого из ио­нов возникает гидратная оболочка из молекул воды, ориенти­рованных определенным образом.

С энергетической точки зрения процесс растворения кри­сталла хлорида натрия с образованием гидратированных ионов Na⁺ и Сl^– можно представить состоящим из двух процессов:

1) превращение кристалла в свободные ионы Na⁺ и Сl^–;