Напишите формулы веществ которые при растворении в воде образуют ионы k: Напишите формулы веществ, которые при растворении в воде образуют следующие ионы: 

Теория электролитической диссоциации (ТЭД) — что это такое? Основные положения и примеры

Поможем понять и полюбить химию

Начать учиться

Раствор хлорида натрия хорошо проводит электрический ток, но в сухом виде кристаллики поваренной соли ток не проводят. Почему? На этот вопрос отвечает теория электролитической диссоциации, которую мы сейчас рассмотрим. Впервые ее описал шведский ученый Сванте Аррениус. Электролитическую диссоциацию изучают в рамках курса химии за 9 класс.

Что такое электролитическая диссоциация

Как известно, электрический ток — это направленное движение свободных электронов или ионов, т. е. заряженных частиц. В растворах электролитов, проводящих ток, за это отвечают свободные ионы.

В 1882 году шведский химик С. Аррениус при изучении свойств растворов электролитов обратил внимание, что они содержат больше частиц, чем было в сухом веществе. Например, в растворе хлорида натрия 2 моля частиц, а NaCl в сухом виде содержит лишь 1 моль.

Это позволило ученому сделать вывод, что при растворении таких веществ в воде в них появляются свободные ионы. Так были заложены основы теории электролитической диссоциации (ТЭД) — в химии она стала одним из важнейших открытий.

Электролитическая диссоциация — это процесс, в ходе которого молекулы электролитов взаимодействуют с водой или другим растворителем и распадаются на ионы. Она может иметь обратимый или необратимый характер. Обратный процесс называется моляризацией.

Благодаря диссоциации растворы электролитов обретают способность проводить ток. Сванте Аррениус не смог объяснить, почему разные вещества сильно отличаются по электропроводности, но это сделал Д. И. Менделеев. Он подробно описал процесс распада электролита на ионы, который объясняется его взаимодействием с молекулами воды (или другого растворителя).

Схема электролитической диссоциации: KA ⇄ K⁺ (катион) + A^— (анион).

Уравнение диссоциации на примере хлорида натрия: NaCl ⇄ Na⁺ + Cl^—.

Говорите правильно 🤓

Иногда можно встретить выражение «теория электрической диссоциации», но так говорить не стоит. В этом случае можно подумать, что распад молекул на ионы обусловлен действием электротока. На самом деле процесс диссоциации не зависит от того, проходит ток в данный момент через раствор или нет. Все, что нужно — это контакт электролита с водой (растворителем).

Твоя пятёрка по английскому.

С подробными решениями домашки от Skysmart

Механизм электролитической диссоциации

При контакте с водой или другими растворителями диссоциации подвержены все вещества с ионной связью. Также распадаться на ионы могут вещества с ковалентной полярной связью, которая под действием воды переходит в ионную, а после разрушается.

Механизм диссоциации электролитов удобно рассматривать на примере хлорида натрия NaCl. Его кристаллическая решетка образована катионами натрия Na⁺ и анионами хлора Cl^—, которые удерживаются вместе благодаря ионной связи. При растворении в воде каждый кристалл хлорида натрия окружают ее молекулы.

Отметим, что молекулы воды — это диполи. На одном конце они несут атомы водорода с частичным положительным зарядом, а на другом — атомы кислорода с частичным отрицательным. Соответственно, атомы кислорода притягиваются к катионам натрия, а атомы водорода — к анионам хлора. Эта сила электростатического притяжения ослабляет и в итоге разрывает ионную связь между натрием и хлором. Вещество диссоциирует на ионы.

После распада хлорида натрия образовавшиеся ионы Na⁺ и Cl^— окружают молекулы воды, создавая гидратную оболочку. Ионы с такой оболочкой называют гидратированными.

Если вместо воды был использован другой растворитель — например, этанол, его молекулы создают сольватную оболочку. В этом случае ионы называются сольватированными.

Сущность процесса электролитической диссоциации передает схема:

Электролиты и неэлектролиты

Хотя электролитическая диссоциация происходит независимо от действия электротока, между этими явлениями есть связь. Чем выше способность вещества распадаться на ионы при взаимодействии с растворителем, тем лучше оно проводит электроток. По такому критерию известный физико-химик М. Фарадей выделил электролиты и неэлектролиты.

Электролиты — это вещества, которые после диссоциации на ионы в растворах и расплавах проводят электроток. Обычно в их молекулах ионные или полярные ковалентные связи.

Неэлектролиты — это вещества, которые не распадаются на ионы в растворах и расплавах, а значит, не обладают проводимостью в растворенном виде. Для них характерны ковалентные неполярные или слабополярные связи.

Степень диссоциации

В зависимости от того, сколько молекул диссоциировало на ионы, вещество может быть сильным или слабым электролитом. Этот показатель называется степенью диссоциации, его измеряют от 0 до 1 либо в процентах.

Степень диссоциации — это отношение количества распавшихся на ионы молей вещества к исходному количеству молей.

или .

Если в растворе на ионы распадаются все 100% электролита, .

По силе электролиты делятся на следующие группы:

• слабые — ;

• средние — ;

• сильные — .

Важно!

Молекулы сильных электролитов необратимо распадаются на ионы, поэтому в уравнениях нужно ставить знак =.

Реакции со слабыми электролитами обратимы, поэтому ставится знак ⇄.

Ступенчатая диссоциация

В отдельных случаях вещества расщепляются на ионы в несколько этапов или ступеней. Например, такая реакция характерна для основных и кислых солей, многоосновных кислот. Ступенчатая диссоциация может включать два этапа и более, при этом на первой ступени концентрация ионов всегда больше, чем на последующих.

Пример 1

Ортофосфорная кислота диссоциирует в 3 ступени. На первой из них наблюдается максимальная концентрация дигидрофосфат-ионов, а на последней остается минимальное количество фосфат-ионов (диссоциация почти не идет). Данная кислота не относится к сильным электролитам, поэтому реакция обратима.

1. H₃PO₄ ⇄ H⁺ + H₂PO₄^—

2. H₂PO₄^— ⇄ H⁺ + HPO₄^2-

3. HPO₄^2- ⇄ H⁺ + PO₄^3-

Суммарное уравнение: H₃PO₄ ⇄ 3H⁺ + PO₄^3-.

Пример 2

Кислая соль Ca(HCO₃)₂ диссоциирует в 3 ступени. Поскольку это сильный электролит, на первом этапе реакция необратима. На втором этапе распадается на ионы слабый кислотный остаток HCO₃^— и слабый электролит, поэтому реакция обратима.

1. Ca(HCO₃)₂ = Ca²⁺ + 2HCO₃^—

2. HCO₃^— ⇄ H⁺ + CO₃^2-

3. H⁺ + H₂O = H₃O⁺

Суммарное уравнение: Ca(HCO₃)₂ + 2H₂O = Ca²⁺ + 2H₃O⁺ + 2CO₃^2-.

Как диссоциируют разные группы веществ

Диссоциация кислот

Приводит к образованию катионов водорода H⁺ и отрицательно заряженных кислотных остатков:

HCl = H⁺ + Cl^—

H₂SO₄ = 2H⁺ + SO₄^2-

HNO₂ ⇄ H₊ + NO^2-

Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато:

1. AlOHCl₂ = AlOH²⁺ + 2Cl^—

2. AlOH²⁺ ⇄ Al³⁺ + OH^—

Диссоциация оснований

Происходит с образованием гидроксильных групп OH^— и положительно заряженных ионов металла. Сильные электролиты в растворах диссоциируют полностью, а слабые — ступенчато и обратимо.

Сильные основания:

NaOH = Na⁺ + OH^—

Слабые основания:

1. Cu(ON)₂ ⇄ CuOH⁺ + OH^—

2. CuOH⁺ ⇄ Cu²⁺ + OH^—

Диссоциация солей

Ведет к образованию катионов металлов (или катиона аммония) и отрицательно заряженных кислотных остатков.

Средние соли в растворах полностью распадаются в одну ступень.

Na₃PO₄ = 3Na + PO₄^3-

Кислые соли распадаются ступенчато. На первом этапе отделяются катионы металла, а на втором — катионы водорода.

1. KHSO₄ = K⁺ + HSO₄^—

2. HSO₄^— ⇄ H

   + + SO₄^2-

Основные соли также диссоциируют в две ступени. На первой отделяются кислотные остатки, а за ними — гидроксильные группы OH^—.

1. MgOHBr = MgOH⁺ + Br^—

2. MgOH⁺ ⇄ Mg²⁺ + OH^—

Молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения

С помощью молекулярных уравнений можно показать состав вещества с разложением его на молекулы. Полные ионные уравнения отражают реакцию диссоциации, т. е. расщепление молекул на ионы. Но в таком виде расписывают только сильные электролиты.

Не раскладывают на ионы:

• слабые электролиты;

• осадки;

• газы.

Рассмотрим это на примере взаимодействия между нитратом свинца и серной кислотой.

Молекулярное уравнение: Pb(NO₃)₂ + H₂SO₄

→ 2HNO₃ + PbSO₄↓

Сульфат свинца PbSO₄ мы не будем раскладывать на ионы, поскольку это слабый электролит.

Полное ионное уравнение: Pb²⁺ + 2NO₃^— + 2H⁺ + SO₄^2- → 2H⁺ + 2NO₃^— + PbSO₄↓

Сократить это выражение очень просто — нужно убрать из обеих частей одинаковые ионы, которые не изменились в ходе реакции.

Сокращенное ионное уравнение: Pb²⁺ + SO₄^2- → PbSO₄↓

Как составить уравнение диссоциации

В левой части пишем молекулярную формулу вещества, а в правой — формулы образовавшихся катионов и анионов.

Между ними ставим знак =, если это сильный электролит, или знак ⇄ — если средний или слабый. После этого нужно проставить коэффициенты перед ионами и проверить сумму катионов и анионов (она всегда равна 0).

Основные положения теории электролитической диссоциации

Итак, мы разобрались, что такое диссоциация в химии, а сейчас повторим ключевые моменты:

• При взаимодействии с водой или другими растворителями в электролитах разрывается химическая связь между частицами и они распадаются на ионы — происходит электролитическая диссоциация.

• Под действием электротока катионы перемещаются к положительно заряженному электроду, анионы — к отрицательно заряженному. Раствор электролита обладает проводимостью.

• Степень диссоциации зависит от типа электролита и от внешних условий. Для сильных электролитов она необратима, для слабых — это обратимая реакция.

• Химические свойства электролитов соответствуют свойствам ионов, которые образовались при диссоциации.

Вопросы для самопроверки

1. Чем электролиты отличаются от неэлектролитов? Приведите примеры тех и других веществ.

2. Согласно теории диссоциации что является причиной распада электролитов на ионы?

3. Что такое степень диссоциации и как она измеряется?

4. В каких случаях электролитическая диссоциация кислот бывает ступенчатой?

5. При каких условиях в уравнении диссоциации ставится знак =, а при каких — знак ⇄?

6. Какие компоненты ионного уравнения не раскладываются на ионы?

Яна Кононенко

К предыдущей статье

Ионная связь

К следующей статье

Азот

Получите план обучения, который поможет понять и полюбить химию

На вводном уроке с методистом

1. Выявим пробелы в знаниях и дадим советы по обучению

2. Расскажем, как проходят занятия

3. Подберём курс

404 Cтраница не найдена

Мы используем файлы cookies для улучшения работы сайта МГТУ и большего удобства его использования. Более подробную информацию об использовании файлов cookies можно найти здесь. Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были проинформированы об использовании файлов cookies сайтом ФГБОУ ВО «МГТУ» и согласны с нашими правилами обработки персональных данных.

Размер:

AAA

Изображения Вкл. Выкл.

Обычная версия сайта

К сожалению запрашиваемая страница не найдена.

Но вы можете воспользоваться поиском или картой сайта ниже

Университет Майкопский государственный технологический университет – один из ведущих вузов юга России. История университета Анонсы Объявления Медиа Представителям СМИ Газета «Технолог» О нас пишут Ректорат Структура Филиал Политехнический колледж Медицинский институт Лечебный факультет Педиатрический факультет Фармацевтический факультет Стоматологический факультет Факультет послевузовского профессионального образования Факультеты Кафедры Ученый совет Дополнительное профессиональное образование Бережливый вуз – МГТУ Новости Объявления Лист проблем Лист предложений (Кайдзен) Реализуемые проекты Архив проектов Фабрика процессов Рабочая группа «Бережливый вуз-МГТУ» Вакансии Профсоюз Противодействие терроризму и экстремизму Противодействие коррупции WorldSkills в МГТУ Научная библиотека МГТУ Реквизиты и контакты Управление имущественным комплексом Опрос в целях выявления мнения граждан о качестве условий оказания образовательных услуг Работа МГТУ в условиях предотвращения COVID-19 Документы, регламентирующие образовательную деятельность Система менеджмента качества университета Региональный центр финансовой грамотности Аккредитационно-симуляционный центр Абитуриентам Подача документов онлайн Абитуриенту 2023 Экран приёма 2022 Иностранным абитуриентам Международная деятельность Общие сведения Кафедры Новости Центр международного образования Академическая мобильность и международное сотрудничество Академическая мобильность и фонды Индивидуальная мобильность студентов и аспирантов Как стать участником программ академической мобильности Дни открытых дверей в МГТУ День открытых дверей online Университетские субботы Дни открытых дверей на факультетах Подготовительные курсы Подготовительное отделение Курсы для выпускников СПО Курсы подготовки к сдаче ОГЭ и ЕГЭ Онлайн-курсы для подготовки к экзаменам Подготовка школьников к участию в олимпиадах Малая технологическая академия Профильный класс Социально-экономический профиль Медико-фармацевтический профиль Инженерно-технологический профиль Эколого-биологический профиль Агротехнологический профиль Индивидуальный проект Кружковое движение юных технологов Олимпиады, конкурсы, фестивали Веб-консультации для абитуриентов и их родителей Веб-консультации для абитуриентов Родительский университет Олимпиады для школьников Отборочный этап Заключительный этап Итоги олимпиад Профориентационная работа Стоимость обучения Студентам Студенческая жизнь Стипендии Организация НИРС в МГТУ Студенческое научное общество Студенческие научные мероприятия Конкурсы Академическая мобильность и международное сотрудничество Образовательные программы Расписание занятий Расписание звонков Онлайн-сервисы Социальная поддержка студентов Общежития Трудоустройство обучающихся и выпускников Вакансии Обеспеченность ПО Инклюзивное образование Условия обучения лиц с ограниченными возможностями Доступная среда Ассоциация выпускников МГТУ Перевод из другого вуза Вакантные места для перевода Студенческое пространство Студенческое пространство Запись на мероприятия Отдел по социально-бытовой и воспитательной работе

Наука и инновации Научная инфраструктура Проректор по научной работе и инновационному развитию Научно-технический совет Управление научной деятельностью Управление аспирантуры и докторантуры Точка кипения МГТУ О Точке кипения МГТУ Руководитель и сотрудники Документы Контакты Центр коллективного пользования Центр народной дипломатии и межкультурных коммуникаций Студенческое научное общество Новости Научные издания Научный журнал «Новые технологии» Научный журнал «Вестник МГТУ» Научный журнал «Актуальные вопросы науки и образования» Публикационная активность Конкурсы, гранты Научные направления и результаты научно-исследовательской деятельности Основные научные направления университета Отчет о научно-исследовательской деятельности в университете Результативность научных исследований и разработок МГТУ Финансируемые научно-исследовательские работы Объекты интеллектуальной собственности МГТУ Результативность научной деятельности организаций, подведомственных Минобрнауки России (Анкеты по референтным группам) Студенческое научное общество Инновационная инфраструктура Федеральная инновационная площадка Проблемные научно-исследовательские лаборатории Научно-исследовательская лаборатория «Совершенствование системы управления региональной экономикой» Научно-исследовательская лаборатория проблем развития региональной экономики Научно-исследовательская лаборатория организации и технологии защиты информации Научно-исследовательская лаборатория функциональной диагностики (НИЛФД) лечебного факультета медицинского института ФГБОУ ВПО «МГТУ» Научно-исследовательская лаборатория «Инновационных проектов и нанотехнологий» Научно-техническая и опытно-экспериментальная база Центр коллективного пользования Научная библиотека Экспортный контроль Локальный этический комитет Конференции Международная научно-практическая конференция «Актуальные вопросы науки и образования» VI Международная научно-практическая онлайн-конференция Наука и университеты Международная деятельность Иностранным студентам Международные партнеры Академические обмены, иностранные преподаватели Академическая мобильность и фонды Индивидуальная мобильность студентов и аспирантов Факультет международного образования Новости факультета Информация о факультете Международная деятельность Кафедры Кафедра русского языка как иностранного Кафедра иностранных языков Центр Международного образования Центр обучения русскому языку иностранных граждан Приказы и распоряжения Курсы русского языка Расписание Академическая мобильность Контактная информация Контактная информация факультета международного образования Сведения об образовательной организации Основные сведения Структура и органы управления образовательной организацией Документы Образование Образовательные стандарты и требования Руководство. Педагогический (научно-педагогический) состав Материально-техническое обеспечение и оснащённость образовательного процесса Стипендии и меры поддержки обучающихся Платные образовательные услуги Финансово-хозяйственная деятельность Вакантные места для приёма (перевода) Международное сотрудничество Доступная среда Организация питания в образовательной организации

7.

5: Водные растворы и растворимость соединений, растворенных в воде

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

98031

 Цели обучения

• Дайте определение и приведите примеры электролитов.

Когда некоторые вещества растворяются в воде, они претерпевают физические или химические изменения, в результате которых в растворе образуются ионы. Эти вещества составляют важный класс соединений, называемых электролитами. Вещества, которые при растворении не выделяют ионов, называются неэлектролитами. Если физический или химический процесс, который генерирует ионы, эффективен практически на 100% (все растворенные соединения дают ионы), то это вещество известно как сильный электролит. Если только относительно небольшая часть растворенного вещества подвергается процессу образования ионов, его называют слабым электролитом.

Вещества могут быть идентифицированы как сильные, слабые или неэлектролиты путем измерения электропроводности водного раствора, содержащего это вещество. Чтобы проводить электричество, вещество должно содержать свободно подвижные заряженные частицы. Наиболее знакомым является проведение электричества по металлическим проводам, и в этом случае подвижными заряженными объектами являются электроны. Растворы также могут проводить электричество, если они содержат растворенные ионы, причем проводимость увеличивается по мере увеличения концентрации ионов. Приложение напряжения к электродам, погруженным в раствор, позволяет оценить относительную концентрацию растворенных ионов либо количественно, измеряя протекание электрического тока, либо качественно, наблюдая за яркостью включенной в цепь лампочки (рис. \(\PageIndex {1}\)).

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Растворы неэлектролитов, таких как этанол, не содержат растворенных ионов и не могут проводить электричество. Растворы электролитов содержат ионы, обеспечивающие прохождение электричества. Электропроводность раствора электролита связана с прочностью электролита. На этой диаграмме показаны три отдельных стакана. У каждого есть провод, подключенный к розетке. В каждом случае проволока ведет от стены к стакану и разделяется на два конца. Один конец ведет к лампочке и переходит в прямоугольник, помеченный знаком плюс. Другой конец ведет к прямоугольнику, помеченному знаком минус. Прямоугольники находятся в растворе. В первом стакане с надписью «Этанол не проводит проводимость» четыре пары связанных между собой маленьких зеленых сфер подвешены в растворе между прямоугольниками. Во втором стакане с надписью «K C l Strong Conductivity» в растворе подвешены шесть отдельных зеленых сфер, три из которых отмечены плюсом, а три — минусом. От каждой из шести сфер отходит стрелка, указывающая на прямоугольник, помеченный противоположным знаком. В третьем стакане, обозначенном «Раствор уксусной кислоты, слабая проводимость», между двумя прямоугольниками подвешены две пары соединенных зеленых сфер и две отдельные сферы, одна с плюсом, а другая с минусом. Сфера с пометкой плюс имеет стрелку, указывающую на прямоугольник с пометкой минус, а сфера с пометкой минус имеет стрелку, указывающую на прямоугольник с пометкой плюс.

Ионные электролиты

Вода и другие полярные молекулы притягиваются к ионам, как показано на рисунке \(\PageIndex{2}\). Электростатическое притяжение между ионом и молекулой с диполем называется ионно-дипольным притяжением. Эти притяжения играют важную роль в растворении ионных соединений в воде.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Когда хлорид калия (KCl) растворяется в воде, ионы гидратируются. Полярные молекулы воды притягиваются зарядами на K + 9.0038 и Cl ⁻ ионов. Молекулы воды впереди и позади ионов не показаны. На диаграмме показаны восемь фиолетовых сфер, помеченных надстрочным индексом K плюс, и восемь зеленых сфер, помеченных надстрочным индексом C l минус, смешанные и соприкасающиеся рядом с центром диаграммы. За пределами этого скопления сфер находятся семнадцать скоплений из трех сфер, в том числе одна красная и две белые сферы. Красная сфера в одном из этих кластеров помечена O. Белая сфера помечена H. Две из зеленых сфер с верхним индексом C l окружены тремя красными и белыми кластерами, причем красные сферы расположены ближе к зеленым сферам, чем остальные. белые сферы. Одна из сфер с надстрочным индексом K плюс фиолетовая окружена четырьмя красными и белыми кластерами. Белые сферы этих кластеров ближе всего к фиолетовым сферам.

Когда ионные соединения растворяются в воде, ионы в твердом веществе разделяются и равномерно распределяются по всему раствору, потому что молекулы воды окружают ионы и сольватируют их, уменьшая сильные электростатические силы между ними. Этот процесс представляет собой физическое изменение, известное как диссоциация. В большинстве случаев ионные соединения почти полностью диссоциируют при растворении, поэтому их относят к сильным электролитам.

Давайте рассмотрим, что происходит на микроскопическом уровне, когда мы добавляем твердый KCl в воду. Ионно-дипольные силы притягивают положительные (водородные) концы полярных молекул воды к отрицательным ионам хлора на поверхности твердого тела, а отрицательные (кислородные) концы – к положительным ионам калия. Молекулы воды проникают между отдельными K ⁺ и Cl ^— и окружают их, уменьшая сильные межионные силы, которые связывают ионы вместе, и позволяя им переходить в раствор в виде сольватированных ионов, как показано на рисунке \(\PageIndex{2}\). Уменьшение электростатического притяжения обеспечивает независимое движение каждого гидратированного иона в разбавленном растворе, что приводит к увеличению беспорядка в системе, поскольку ионы меняют свое фиксированное и упорядоченное положение в кристалле на подвижное и гораздо более неупорядоченное состояние. в растворе. Этот повышенный беспорядок ответственен за растворение многих ионных соединений, включая KCl, которые растворяются при поглощении тепла.

В других случаях электростатическое притяжение между ионами в кристалле настолько велико или ионно-дипольные силы притяжения между ионами и молекулами воды настолько слабы, что увеличение беспорядка не может компенсировать энергию, необходимую для разделения ионов, и кристалл нерастворим. Так обстоит дело с такими соединениями, как карбонат кальция (известняк), фосфат кальция (неорганический компонент кости) и оксид железа (ржавчина).

Правила растворимости

Некоторые комбинации водных реагентов приводят к образованию твердого осадка в качестве продукта. Однако некоторые комбинации не дадут такой продукт. При смешивании растворов нитрата натрия и хлорида аммония реакции не происходит. Можно было бы написать молекулярное уравнение, показывающее реакцию двойного замещения, но оба продукта, хлорид натрия и нитрат аммония, растворимы и останутся в растворе в виде ионов. Каждый ион является ионом-наблюдателем, и никакого чистого ионного уравнения не существует. Полезно уметь предсказывать, когда в реакции образуется осадок. Для этого вы можете использовать набор рекомендаций, называемый правила разрешимости (таблицы \(\PageIndex{1}\) и \(\PageIndex{2}\)).

Таблица \(\PageIndex{1}\): Правила растворимости растворимых веществ

Растворим в воде	Важные исключения (неразрешимые)
Все группы IA и NH 4 + соли	нет
Все нитраты, хлораты, перхлораты и ацетаты	нет
Все сульфаты	CaSO 4 , BaSO 4 , SrSO 4 , PbSO 4
Все хлориды, бромиды и йодиды	AgX, Hg 2 X 2 , PbX 2 (X= Cl, Br или I)

Таблица \(\PageIndex{2}\): Правила растворимости труднорастворимых веществ

Мало растворим в воде	Важные исключения (растворимые)
Все карбонаты и фосфаты	Группа IA и NH 4 + соли
Все гидроксиды	Группа IA и NH 4 + соли; Ba 2 + , Sr 2 + , Ca 2 + малорастворимый
Все сульфиды	Группа IA, IIA и NH 4 + соли; MgS, CaS, BaS, умеренно растворимые
Все оксалаты	Группа IA и NH 4 + соли
Особое примечание: Следующие электролиты обладают лишь умеренной растворимостью в воде: CH 3 COOAg, Ag 2 SO 4 , KClO 9-} \left( aq \right) \rightarrow ? \номер\] Потенциальными осадками реакции двойного замещения являются нитрат цезия и бромид свинца (II). Согласно таблице правил растворимости, нитрат цезия растворим, потому что растворимы все соединения, содержащие нитрат-ион, а также все соединения, содержащие ионы щелочных металлов. Большинство соединений, содержащих ион брома, растворимы, но свинец (II) является исключением. Следовательно, ионы цезия и нитрата являются ионами-спектаторами, а бромид свинца (II) — осадком. Сбалансированная чистая ионная реакция: 9-} \left( aq \right) \rightarrow \ce{PbBr_2} \left( s \right) \nonumber \] Пример \(\PageIndex{1}\): Растворимость Классифицируйте каждое соединение как растворимое или нерастворимое Zn(№ 3 ) 2 PbBr 2 Ср 3 (ПО 4 ) 2 Раствор Все нитраты растворимы в воде, поэтому Zn(NO 3 ) 2 растворим. Все бромиды растворимы в воде, за исключением тех, которые связаны с Pb 2 + , поэтому PbBr 2 нерастворим. Все фосфаты нерастворимы, поэтому Sr 3 (PO 4 ) 2 нерастворим. Упражнение \(\PageIndex{1}\): Растворимость Классифицируйте каждое соединение как растворимое или нерастворимое. Мг(ОН) 2 КБр Pb(№ 3 ) 2 Ответить на нерастворимый Ответ б растворимый Ответ c растворимый Резюме Вещества, которые растворяются в воде с образованием ионов, называются электролитами. Неэлектролиты – вещества, не образующие ионов при растворении в воде. Правила растворимости позволяют предсказать, какие продукты будут нерастворимы в воде. Взносы и ссылки Пол Флауэрс (Университет Северной Каролины, Пембрук), Клаус Теопольд (Университет Делавэра) и Ричард Лэнгли (Государственный университет Стивена Ф. Остина) с соавторами. Контент учебника, созданный OpenStax College, находится под лицензией Creative Commons Attribution License 4.0. Загрузите бесплатно по адресу http://cnx.org/contents/85abf193-2bd…[email protected]). Наверх Была ли эта статья полезной? Тип изделия Раздел или Страница Лицензия CC BY-NC-SA Версия лицензии 4,0 Показать страницу TOC № на стр. Теги На этой странице нет тегов. 7.5: Водные растворы и растворимость – соединения, растворенные в воде Последнее обновление Сохранить как PDF Идентификатор страницы 161871  Цели обучения Дайте определение и приведите примеры электролитов. Когда некоторые вещества растворяются в воде, они претерпевают физические или химические изменения, в результате которых в растворе образуются ионы. Эти вещества составляют важный класс соединений, называемых электролитами. Вещества, которые при растворении не выделяют ионов, называются неэлектролитами. Если физический или химический процесс, который генерирует ионы, эффективен практически на 100% (все растворенные соединения дают ионы), то это вещество известно как сильный электролит. Если только относительно небольшая часть растворенного вещества подвергается процессу образования ионов, его называют слабым электролитом. Вещества могут быть идентифицированы как сильные, слабые или неэлектролиты путем измерения электропроводности водного раствора, содержащего это вещество. Чтобы проводить электричество, вещество должно содержать свободно подвижные заряженные частицы. Наиболее знакомым является проведение электричества по металлическим проводам, и в этом случае подвижными заряженными объектами являются электроны. Растворы также могут проводить электричество, если они содержат растворенные ионы, причем проводимость увеличивается по мере увеличения концентрации ионов. Приложение напряжения к электродам, погруженным в раствор, позволяет оценить относительную концентрацию растворенных ионов либо количественно, измеряя протекание электрического тока, либо качественно, наблюдая за яркостью включенной в цепь лампочки (рис. \(\PageIndex {1}\)). Рисунок \(\PageIndex{1}\): Растворы неэлектролитов, таких как этанол, не содержат растворенных ионов и не могут проводить электричество. Растворы электролитов содержат ионы, обеспечивающие прохождение электричества. Электропроводность раствора электролита связана с прочностью электролита. На этой диаграмме показаны три отдельных стакана. У каждого есть провод, подключенный к розетке. В каждом случае проволока ведет от стены к стакану и разделяется на два конца. Один конец ведет к лампочке и переходит в прямоугольник, помеченный знаком плюс. Другой конец ведет к прямоугольнику, помеченному знаком минус. Прямоугольники находятся в растворе. В первом стакане с надписью «Этанол не проводит проводимость» четыре пары связанных между собой маленьких зеленых сфер подвешены в растворе между прямоугольниками. Во втором стакане с надписью «K C l Strong Conductivity» в растворе подвешены шесть отдельных зеленых сфер, три из которых отмечены плюсом, а три — минусом. От каждой из шести сфер отходит стрелка, указывающая на прямоугольник, помеченный противоположным знаком. В третьем стакане, обозначенном «Раствор уксусной кислоты, слабая проводимость», между двумя прямоугольниками подвешены две пары соединенных зеленых сфер и две отдельные сферы, одна с плюсом, а другая с минусом. Сфера с пометкой плюс имеет стрелку, указывающую на прямоугольник с пометкой минус, а сфера с пометкой минус имеет стрелку, указывающую на прямоугольник с пометкой плюс. Ионные электролиты Вода и другие полярные молекулы притягиваются к ионам, как показано на рисунке \(\PageIndex{2}\). Электростатическое притяжение между ионом и молекулой с диполем называется ионно-дипольным притяжением. Эти притяжения играют важную роль в растворении ионных соединений в воде. Рисунок \(\PageIndex{2}\): Когда хлорид калия (KCl) растворяется в воде, ионы гидратируются. Полярные молекулы воды притягиваются зарядами на K + 9.0038 и Cl − ионов. Молекулы воды впереди и позади ионов не показаны. На диаграмме показаны восемь фиолетовых сфер, помеченных надстрочным индексом K плюс, и восемь зеленых сфер, помеченных надстрочным индексом C l минус, смешанные и соприкасающиеся рядом с центром диаграммы. За пределами этого скопления сфер находятся семнадцать скоплений из трех сфер, в том числе одна красная и две белые сферы. Красная сфера в одном из этих кластеров помечена O. Белая сфера помечена H. Две из зеленых сфер с верхним индексом C l окружены тремя красными и белыми кластерами, причем красные сферы расположены ближе к зеленым сферам, чем остальные. белые сферы. Одна из сфер с надстрочным индексом K плюс фиолетовая окружена четырьмя красными и белыми кластерами. Белые сферы этих кластеров ближе всего к фиолетовым сферам. Когда ионные соединения растворяются в воде, ионы в твердом веществе разделяются и равномерно распределяются по всему раствору, потому что молекулы воды окружают ионы и сольватируют их, уменьшая сильные электростатические силы между ними. Этот процесс представляет собой физическое изменение, известное как диссоциация. В большинстве случаев ионные соединения почти полностью диссоциируют при растворении, поэтому их относят к сильным электролитам. Давайте рассмотрим, что происходит на микроскопическом уровне, когда мы добавляем твердый KCl в воду. Ионно-дипольные силы притягивают положительные (водородные) концы полярных молекул воды к отрицательным ионам хлора на поверхности твердого тела, а отрицательные (кислородные) концы – к положительным ионам калия. Молекулы воды проникают между отдельными K + и Cl — и окружают их, уменьшая сильные межионные силы, которые связывают ионы вместе, и позволяя им переходить в раствор в виде сольватированных ионов, как показано на рисунке \(\PageIndex{2}\). Уменьшение электростатического притяжения обеспечивает независимое движение каждого гидратированного иона в разбавленном растворе, что приводит к увеличению беспорядка в системе, поскольку ионы меняют свое фиксированное и упорядоченное положение в кристалле на подвижное и гораздо более неупорядоченное состояние. в растворе. Этот повышенный беспорядок ответственен за растворение многих ионных соединений, включая KCl, которые растворяются при поглощении тепла. В других случаях электростатическое притяжение между ионами в кристалле настолько велико или ионно-дипольные силы притяжения между ионами и молекулами воды настолько слабы, что увеличение беспорядка не может компенсировать энергию, необходимую для разделения ионов, и кристалл нерастворим. Так обстоит дело с такими соединениями, как карбонат кальция (известняк), фосфат кальция (неорганический компонент кости) и оксид железа (ржавчина). Правила растворимости Некоторые комбинации водных реагентов приводят к образованию твердого осадка в качестве продукта. Однако некоторые комбинации не дадут такой продукт. При смешивании растворов нитрата натрия и хлорида аммония реакции не происходит. Можно было бы написать молекулярное уравнение, показывающее реакцию двойного замещения, но оба продукта, хлорид натрия и нитрат аммония, растворимы и останутся в растворе в виде ионов. Каждый ион является ионом-наблюдателем, и никакого чистого ионного уравнения не существует. Полезно уметь предсказывать, когда в реакции образуется осадок. Для этого вы можете использовать набор рекомендаций, называемый правила разрешимости (таблицы \(\PageIndex{1}\) и \(\PageIndex{2}\)). Таблица \(\PageIndex{1}\): Правила растворимости растворимых веществ Растворим в воде Важные исключения (неразрешимые) Все группы IA и NH 4 + соли нет Все нитраты, хлораты, перхлораты и ацетаты нет Все сульфаты CaSO 4 , BaSO 4 , SrSO 4 , PbSO 4 Все хлориды, бромиды и йодиды AgX, Hg 2 X 2 , PbX 2 (X= Cl, Br или I) Таблица \(\PageIndex{2}\): Правила растворимости труднорастворимых веществ Мало растворим в воде Важные исключения (растворимые) Все карбонаты и фосфаты Группа IA и NH 4 + соли Все гидроксиды Группа IA и NH 4 + соли; Ba 2 + , Sr 2 + , Ca 2 + малорастворимый Все сульфиды Группа IA, IIA и NH 4 + соли; MgS, CaS, BaS, умеренно растворимые Все оксалаты Группа IA и NH 4 + соли Особое примечание: Следующие электролиты обладают лишь умеренной растворимостью в воде: CH 3 COOAg, Ag 2 SO 4 , KClO 9-} \left( aq \right) \rightarrow ? \номер\] Потенциальными осадками реакции двойного замещения являются нитрат цезия и бромид свинца (II). Согласно таблице правил растворимости, нитрат цезия растворим, потому что растворимы все соединения, содержащие нитрат-ион, а также все соединения, содержащие ионы щелочных металлов. Большинство соединений, содержащих ион брома, растворимы, но свинец (II) является исключением. Следовательно, ионы цезия и нитрата являются ионами-спектаторами, а бромид свинца (II) — осадком. Сбалансированная чистая ионная реакция: 9-} \left( aq \right) \rightarrow \ce{PbBr_2} \left( s \right) \nonumber \] Пример \(\PageIndex{1}\): Растворимость Классифицируйте каждое соединение как растворимое или нерастворимое Zn(№ 3 ) 2 PbBr 2 Ср 3 (ПО 4 ) 2 Раствор Все нитраты растворимы в воде, поэтому Zn(NO 3 ) 2 растворим. Все бромиды растворимы в воде, за исключением тех, которые связаны с Pb 2 + , поэтому PbBr 2 нерастворим. Все фосфаты нерастворимы, поэтому Sr 3 (PO 4 ) 2 нерастворим. Упражнение \(\PageIndex{1}\): Растворимость Классифицируйте каждое соединение как растворимое или нерастворимое. Мг(ОН) 2 КБр Pb(№ 3 ) 2 Ответить на нерастворимый Ответ б растворимый Ответ c растворимый Резюме Вещества, которые растворяются в воде с образованием ионов, называются электролитами. Неэлектролиты – вещества, не образующие ионов при растворении в воде. Правила растворимости позволяют предсказать, какие продукты будут нерастворимы в воде. Взносы и ссылки Пол Флауэрс (Университет Северной Каролины, Пембрук), Клаус Теопольд (Университет Делавэра) и Ричард Лэнгли (Государственный университет Стивена Ф. Share This Story, Choose Your Platform! FacebookTwitterLinkedInRedditWhatsappGoogle+TumblrPinterestVkEmail Related Posts Насморк при прорезывании зубов у детей: причины, симптомы и лечение Насморк при прорезывании зубов у детей: причины, симптомы и лечение Как развивать ребенка в 10 месяцев: игры и занятия для малыша Как развивать ребенка в 10 месяцев: игры и занятия для малыша Во сколько месяцев можно ставить мальчиков в ходунки: оптимальный возраст и безопасность использования Во сколько месяцев можно ставить мальчиков в ходунки: оптимальный возраст и безопасность использования УЗИ брюшной полости у детей: подготовка, проведение и расшифровка результатов УЗИ брюшной полости у детей: подготовка, проведение и расшифровка результатов Когда и как вводить прикорм грудному ребенку: рекомендации педиатров Когда и как вводить прикорм грудному ребенку: рекомендации педиатров Leave A Comment Отменить ответ Comment Save my name, email, and website in this browser for the next time I comment.