Ion reaksiyalarining elektrolitik dissotsiatsiyasi. Fizika o'qituvchisi. Ion birikmalarining elektrolitik dissotsilanish mexanizmi

Elektrolitik dissotsiatsiya - Bu sindiruvchining qutbli molekulalari ta'sirida elektrolitlar molekulalarining ionlarga parchalanishi jarayoni.

Elektr– jarayonlar, erish suvi va elektr jetini amalga oshiradigan suv jarayonlari. Ulardan oldin kislotalarning parchalanishi, o'tloqlar va tuzlarning erishi va parchalanishini ko'rish mumkin. Noelektrolitlar- Iltimos, ayting-chi, elektr toki urishi mumkin emas. Ular juda ko'p organik nutqlarni eshitishlari mumkin.

Ionlar bilan deyarli to'liq dissotsiatsiyalanadigan elektrolitlar deyiladi kuchli; Tez-tez ionlar bilan ajraladigan elektrolitlar deyiladi zaif. Dissotsiatsiyaning og'irligini tezkor baholash uchun dissotsiatsiya bosqichi tushunchasi kiritildi. dissotsiatsiya bosqichi Elektrolitlar ionlarga parchalangan molekulalar sonining parchalanadigan molekulalarning umumiy soniga nisbati deyiladi.

Dissotsiatsiya bosqichini aniqlang ( α ) bir yoki % qismlarida paydo bo'ladi:

de n- elektrolitik dissotsilanish bilan aniqlangan zarrachalar soni;

n 0 - oiladagi zarrachalar soni juda katta.

Kuchli elektr - Mayzhe barcha tuzlar, asosiy asoslar ( NaOH, KOH, Ba(OH) 2 va noorganik kislotalar ( H 2 SO 4 , HCl, HNO 3 , HBr, Salom ta in) .

Zaif elektr- buzilmagan poydevor N.H. 4 OH, noorganik kislotalar ( H 2 CO 3, , H 2 S, HNO 2, H 3 P.O. 4 va in), organik kislotalar va suv H 2 O.

Kuchli elektrolitlar ulardan deyarli butunlay ajraladi (shuning uchun dissotsilanish jarayoni qaytarilmas) va bir bosqichda:

HCl = H + + Cl – H 2 SO 4 = 2H + + SO 4 2–

Zaif elektrolitlar tez-tez dissotsiatsiyalanadi (shuning uchun dissotsiatsiya jarayoni teskari bo'ladi) va shunga o'xshash tez-tez . Masalan, teri bosqichining boy asosiy kislotalari uchun suvning bir ionini olib tashlash kerak:

1. H 2 SO 3 ⇄ H + +HSO 3 - 2. HSO 3 - ⇄ H + + SO 3 2-

Shunday qilib, boy kislotali asoslarning bosqichlari soni kislotaning asosliligiga (yoki suvdagi ionlarning soniga), boy kislotali asoslarning bosqichlari soni esa asosning kislotaligiga (yoki ularning soniga) qarab belgilanadi. gidroksil guruhlari): N.H. 4 OH ⇄ N.H. 4 + + OH – . Elektrolitik dissotsilanish jarayoni tizimda muvozanat konstantasi bilan tavsiflangan kimyoviy muvozanatning o'rnatilishi bilan yakunlanadi:

Elektrolitik dissotsilanish jarayoniga teng konstanta dissotsilanish konstantasi deyiladi - Oldin D. Dissotsilanish konstantasi elektrolitning tabiatiga, manba tabiatiga, haroratga bog'liq va elektrolit konsentratsiyasiga bog'liq.

orasida Oldin Dі α Bu kolkis aloqasining kelib chiqishi:

(13)

(13) munosabat Ostvaldning suyultirish qonuni deb ataladi: Kuchsiz elektrolitning dissotsilanish bosqichi suyultirilganda ortadi.

Kuchsiz elektrolitlar uchun, agar a bo'lsa  1, Oldin D = α 2 Z.

Suv kuchsiz elektrolitdir, shuning uchun u teskari dissotsiatsiyalanadi:

H 2 O ⇄ H + + OH – ∆ H= +56,5 kJ/mol

Suv dissosiatsiya konstantasi:

Suvning dissotsilanish darajasi juda past (bu juda zaif elektrolit). Ko'p miqdorda qoldiq suv mavjud bo'lib, uning konsentratsiyasi doimiy qiymatga ta'sir qilishi va bo'lishi mumkin
keyin

Oldin D [ H 2 O] = [ H + ]∙[ OH - ] = 55,6∙1,8∙10 -16 = 10 -14

[ H + ]∙[ OH - ] = 10 -14 = K V- ionli suv ta'minoti

Suvda kationlar va gidroksid ionlarining konsentratsiyasi teng bo'lganligi sababli: [ H + ] = [ OH - ] =
.

Suvdagi boshqa moddalarning (kislotalar, asoslar, tuzlar) yo'q qilinishi ionlarning konsentratsiyasini o'zgartiradi N + yoki yana VIN – , va ularning qo'shimchalari T = 25 0 S da doimiy va teng 10 -14 dan abadiy mahrum bo'ladi. Ion konsentratsiyasi N + Bir oz kislotalilik yoki ma'lum darajada tozalash bo'lishi mumkin. Buning uchun vikoryst suv ko'rgazmasini chaqiring: pH = - lg[ H + ]. Shunday tarzda suv namoyishi- Bu burilish belgisi bilan olingan suvdagi ionlar konsentratsiyasining o'ninchi logarifmi.

Ionlarning konsentratsiyasiga qarab, suv uchta muhitga bo'linadi.

U neytral o'rtada [ H + ] = [ OH - ]= 10 -7 mol/l, pH = -lg 10 -7 = 7 . Bu o'rta zamin toza suvga emas, balki neytral bo'linishlarga xosdir. U nordon Rozchinax [ H + ] > 10 -7 mol/l, pH< 7 . Nordon o'rtalarida pH orasida farq qiladi 0 < рН < 7 . U yaylovlar o'rtada [ H + ] < [ОН – ] і [ H + ] < 10 -7 mol/l, keyin, pH > 7. pH o'zgarishlari orasida: 7 < рН < 14 .

Ion almashinuvi reaktsiyalari (RIO)- Bular elektrolitlarning suvli manbalarida yuzaga keladigan ionlar orasidagi reaktsiyalar. Almashinuv reaksiyalarining asosiy omili shundaki, reaktivlar omboriga kiradigan elementlar oksidlanish bosqichini o'zgartirmaydi. Ion almashinish reaksiyalari qaytarilmas reaksiyalardir va davom etadi aytmoqchi: 1) past darajadagi nutqni yaratish; 2) gazga o'xshash nutqni ko'rish; 3) kuchsiz elektrolit hosil bo'lishi.

PIO uzoq muddatli zaryadga duchor bo'lganda, ular bog'lanadi va reaksiya sohasidan chiqariladi. Ion almashinuvi reaktsiyalarining zo'ravonligi ion darajalari yordamida ifodalanadi, bu molekulyarlardan tashqari, reaktsiyaning tegishli ishtirokchilarini ko'rsatadi. Ion darajalari hosil bo'lganda, izlar tuzalib ketadi, chunki past dissotsiatsiyalangan, kam buziladigan (qamalga tushadigan) va gazga o'xshash so'zlar molekulyar shaklda qayd etiladi. Kuchli elektrolitlar ion sifatida qayd etiladi. Shuning uchun bu kitoblarni yozishda tuzlar va asoslarning suvda taqsimlanishi jadvalidan foydalanish kerak.

Gidroliz- Bu tuz ionlarining suv molekulalari bilan o'zaro ta'sir qilish jarayoni bo'lib, past dissotsiatsiyalangan birikmalar hosil bo'lishiga olib keladi; Buni ion almashinuvi reaksiyasi deb ataymiz. Gidrolizlanishi mumkin bo'lgan tuzlar:

zaif kislota va kuchli asos ( NaCH 3 COO, Na 2 CO 3 , Na 2 S, );

zaif asos va kuchli kislota ( N.H. 4 Cl, FeCl 3 , AlCl 3 ,);

kuchsiz asos va kuchsiz kislota ( N.H. 4 CN, N.H. 4 CH 3 COO).

Kuchli kislota va kuchli asos bilan erigan tuzlar gidrolizga moyil emas: Na 2 SO 4 , BaCl 2 , NaCl, NaJ va boshqalar.

Ionlarning konsentratsiyasi yuqori bo'lgan tuzlarning gidrolizi N + yoki yana VIN – . Bu ionli suvning kamayib ketishiga va tuzning tabiatida tuzning mavjudligiga olib keladi, bu kislotali yoki iliq muhitning parchalanishiga olib keladi (muammolarni hal qilish uchun foydali ilovalar).

Dars davomida biz “Elektrolitik dissotsilanish. Ion almashinish reaksiyalari. Keling, elektrolitik dissotsilanish nazariyasini ko'rib chiqamiz va elektrolitlarning ahamiyatini tushunamiz. Ixtilofning fizik va kimyoviy nazariyasidan ma'lum. Keling, asoslar, kislotalar va tuzlarning hosil bo'lishining elektrolitik dissotsiatsiyasining yorug'lik nazariyasini, shuningdek, ion almashinuvining teng reaktsiyasining davom etayotgan shakllanishini va aqlni tushunish va ularning qaytarilmasligini ko'rib chiqaylik.

Mavzu: Ularning konsentratsiyasining tarqalishi, dispers sistemalari, elektrolitik dissotsiatsiyasi

Dars: Elektrolitik dissotsilanish. Ion almashinuvi reaktsiyalari

1. Ixtilofning fizik-kimyoviy nazariyasi

Elektr qutilarini o'rnatish tongida ham, simlarni nafaqat metall, balki yo'q qilish orqali ham amalga oshirish mumkinligi ta'kidlangan. Ale hamma emas. Shunday qilib, suvda, oshxona tuzida va boshqa tuzlarda, kuchli kislotalar mavjud bo'lganda va suvda strumni o'tkazish yaxshidir. Kislota, karbonat kislotasi va kislorod gazini davolash yanada qizg'in amalga oshiriladi. Spirtli ichimliklar, mevalar va boshqa ko'plab organik moddalarni yo'q qilish o'qi umuman elektr tokini o'tkazmaydi.

Elektr trubkasi - yuqori zaryadlangan zarrachalar oqimini to'g'rilash. Metalllarda bunday qulash erkin elektronlar, elektron gazlar mavjudligi sababli sodir bo'ladi. Binoda elektr portlashini o'tkazish yomon fikr emas edi.

Elektr - cerechovini, rozchini chi rozmelti yakikh elektr tokini o'tkazish.

Noelektrolitlar - cerechovini, rozchini chi rozmelti yakikh elektr tokini o'tkazish.

Turli xil qurilmalarning elektr o'tkazuvchanligini tavsiflash uchun biz ularning nima ekanligini tushunishimiz kerak. 19-asr oxirigacha kelishmovchilikning ikkita asosiy nazariyasi mavjud edi:

· Jismoniy. Bu nazariya, rivojlanish uchun etarli - Bu tarkibiy qismlarning faqat mexanik aralashmasi bo'lib, zarralar o'rtasida hech qanday o'zaro ta'sir yo'q. Von elektrolitlar kuchini yaxshi ta'riflagan, ammo elektrolitlar bo'linishini tasvirlashda unchalik qiyinchilik yo'q edi.

· Kimyoviy. Ushbu nazariyaga muvofiq, chiqarilganda modda va agent o'rtasida kimyoviy reaktsiya sodir bo'ladi. Bu rang o'zgarganda termal effekt mavjudligi bilan tasdiqlanadi. Misol uchun, asalning suvsiz oq sulfati eritilganda, ko'k rangli dog'lar paydo bo'ladi.

Haqiqat ikki ekstremal nuqta o'rtasida qoldi. Zokrema ham kimyoviy, ham fizik jarayonni o'z ichiga oladi.

Kichik 1. Svante Arrhenius

1887 yilda shved fizik-kimyogari Svante Arrhenius (1-rasm) suv manbalarining elektr o'tkazuvchanligini o'rganib, bunday suv manbalarida zarrachalar zaryadlangan zarrachalar - elektrodga o'tishi mumkin bo'lgan ionlar ív - manfiy zaryadlangan katod va ijobiy.

Bu holatlarda elektr toki urishining sababi. Bu jarayon elektrolitik dissotsiatsiya deb ataldi (so'zma-so'z tarjima qilingan - bo'linish, elektr oqimi ostida ochilish). Bu nom, shuningdek, elektr tokining infuzioni ostida dissotsiatsiya sodir bo'lishini bildiradi. Keyingi tekshiruvlar shuni ko'rsatdiki, bu unday emas: ular to'xtatuvchida zaryad tashuvchilar emas va ular to'xtatuvchidan o'tishlari shart emasligi aniq. Svante Arrheniusning faol ishtirokida elektrolitik dissotsiatsiya nazariyasi shakllantirildi, bu ko'pincha uning sharafi nomi bilan ataladi. Ushbu nazariyaning asosiy g'oyasi shundan iboratki, aybdorning ta'siri ostida elektrolitlar o'z-o'zidan ionlarga parchalanadi. Va ular o'zlari zaryad olib, elektr o'tkazuvchanligini ko'rsatadilar.

2. Elektrolitik dissotsilanish nazariyasining asosiy qoidalari

1. Uy xo'jaliklarida elektrolitlar, distribyutor ta'sirida, tasodifan ionlarga parchalanadi. Bu jarayon deyiladi elektrolitik dissotsiatsiya. Qattiq elektrolitlar erishi vaqtida dissotsiatsiya ham sodir bo'lishi mumkin.

2. Ular ombor va hokimiyat orqasida atomlar sifatida namoyon bo'ladi. Suv sanoatida ular gidratlangan holatda uchraydi. Gidratlangan holatdagi ionlar respublikaning gazga o'xshash holatidagi ionlarga qarshi hokimiyat bilan raqobatlashadi. Bu quyidagicha izohlanadi: bu birikmalarda kationlar va anionlar allaqachon mavjud. Eritilganda, suv molekulasi zaryadlangan ionlarga yaqinlasha boshlaydi: musbat qutb bilan - manfiy ionga, manfiy qutbga - ijobiyga. Ular gidratlangan deb ataladi (2-rasm).

3. Elektrolitlar parchalanishi yoki erishi paytida ular xaotik tarzda parchalanadi, lekin elektr toki o'tganda ular to'g'ridan-to'g'ri qulab tushadi: kationlar - katodga, anionlar. - anodga.

3. Elektrolitik dissotsilanishning yorug'lik nazariyasidagi asoslar, kislotalar, tuzlar

Elektrolitik dissotsilanishning yorug'lik nazariyasi elektrolitlar sifatida ma'lum birikmalar, kislotalar va tuzlarni aniqlay oladi.

Asoslar- elektrolitlar natijasida, suv manbalarida dissotsilanish natijasida faqat bir turdagi anion hosil bo'ladi: gidroksid anioni: OH-.

NaOH ↔ Na+ + OH−

Bir qator gidroksil guruhlar o'rnini bosadigan asoslarning dissotsiatsiyasi juda tez-tez sodir bo'ladi:

Ba(OH)2↔ Ba(OH)+ + OH− Birinchi bosqich

Ba(OH)+ ↔ Ba2+ + 2OH− Boshqa bosqich

Ba(OH)2↔ Ba2+ + 2 OH− Xulosa

Kislotalar - Elektrolitlar natijasida suvning dissotsiatsiyasi tufayli faqat bitta turdagi kationlar hosil bo'ladi: H+. Suv ioni hidratsiya protonining o'zi bo'lib, H3O + ni anglatadi yoki oddiylik uchun biz H + ni yozamiz.

HNO3↔ H+ + NO3−

Asosiy kislotalar ko'pincha quyidagi bosqichlarda ajralib chiqadi:

H3PO4↔ H+ + H2PO4- Birinchi bosqich

H2PO4- ↔ H+ + HPO42- Boshqa bosqich

HPO42-↔ H+ + PO43- Uchinchi bosqich

H3PO4↔ 3H+ + PO43-Xulosa darajasi

tuz - Bular suvli eritmalarda metall kationlariga va kislotali ortiqcha anionlarga ajraladigan elektrolitlardir.

Na2SO4 ↔ 2Na+ + SO42−

O'rta tuzlar - Bular suvli eritmalarda metall kationlariga yoki ammoniy kationlariga va ortiqcha kislota anionlariga ajraladigan elektrolitlardir.

Asosiy tuzlar - Bular suvli eritmalarda metall kationlariga, gidroksid anionlariga va kislotali ortiqcha anionlarga ajraladigan elektrolitlardir.

Nordon tuzlar - Bular suvli birikmalarda metall kationlariga, suv kationlariga va kislota anionlariga ajraladigan elektrolitlardir.

Suv osti tuzlari - Bular suvli eritmalarda metallar kationlariga va ortiqcha kislotali anionlarga ajraladigan elektrolitlardir.

KAl(SO4)2↔ K+ + Al3+ + 2SO42

Aralash tuzlar - Bular suvli eritmalarda metall kationlariga va kislotali ortiqcha anionlarga ajraladigan elektrolitlardir.

4. Kuchli va kuchsiz elektrolitlar

Elektrolitik dissotsiatsiya boshqa dunyoda bo'lgani kabi - bo'ri jarayoni. Biroq, tartibsiz harakatlarda, teng dissotsiatsiya ajralib chiqadigan shakldan sezilarli darajada o'zgaradi. Bunday elektrolitlar holatida dissotsiatsiya deyarli qaytarib bo'lmaydigan tarzda davom etadi. Shuning uchun, bunday nutqlarning ajralishiga hasad yozishda, u rashk belgisi sifatida yoki to'g'ridan-to'g'ri o'q sifatida yoziladi, ya'ni reaktsiya deyarli qaytarib bo'lmaydi. Bunday nutqlar deyiladi kuchli elektrolitlar.

Zaif elektrolitlar deyiladi, ularda dissotsiatsiya biroz kuzatiladi. Yozish soatida negativlik belgisi yaratiladi. Jadval 1.

Elektrolitlar quvvatini tezkor baholash uchun kontseptsiya taqdim etilgan elektrolitik bosqichdissotsiatsiya.

Elektrolitning kuchi tavsiflanishi mumkin va yordam uchun kimyoviy konstantalar dissotsiatsiya. U dissotsiatsiya konstantasi deb ataladi.

Elektrolitik dissotsiatsiya bosqichiga kirgan mansabdor shaxslar:

· Elektrolitlarning tabiati

· Elektrolitlar konsentratsiyasi har xil

· Harorat

Yuqori haroratlarda va yuqori suyultirishda elektrolitik dissotsilanish bosqichi ortadi. Shuning uchun elektrolitning kuchini faqat o'z aqllari bilan solishtirish orqali baholash mumkin. Standart t = 180S va z = 0,1 mol/l deb qabul qilinadi.

5. Ion almashinish reaksiyalari

Har xil turdagi elektrolitlardagi reaktsiyaning zo'ravonligi turli darajalarda namoyon bo'ladi. Bir turdagi elektrda ionlar ham mavjudligini qadrlash mumkin. Va zaif elektrolitlar va ajratilmagan nutq ionlarga ajraladigan shaklda qayd etiladi. Elektrolitning suvga bog'liqligini uning mustahkamligi mezoni sifatida ko'rib chiqish mumkin emas. Suvda juda ko'p noorganik tuzlar va kuchli elektrolitlar mavjud, ammo suvdagi ionlarning kontsentratsiyasi ularning pastligi natijasida hatto pastroq ko'rinadi. Bundan tashqari, bunday nutqlarning ishtirokiga reaktsiyalarni yozishda ular ajratilmagan shakllarda qayd etiladi. .

Turli elektrolitlardagi reaktsiyalar ionlarning bevosita bog'lanishi orqali sodir bo'ladi.

Bu erda ion bog'lanish shakllari ro'yxati:

1. Qamalni tugatish

2. Gazni ko'rish

3. Kuchsiz elektrolitning konversiyasi.

· 1. Qamalning o'rnatilishi:

BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaCl.

Ba2++2Cl - + 2Na++CO32-→ BaCO3↓ + 2Na++2Cl- tashqi ion darajasi

Ba2+ + CO32-→ BaCO3↓ qisqartirilgan ion darajasi.

Xulosa qilib aytganda, ushbu tadqiqot shuni ko'rsatadiki, Ba2+ ionini o'z ichiga olgan har qanday boshqa yarim yarimsemikalar bilan o'zaro ta'sirlashganda, karbonat anioni CO32-ni o'z ichiga olgan ikkinchi yarmida BaCO3↓ beixtiyor cho'kma paydo bo'ladi.

· 2. Gazni ko'rish:

Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2&

Qisqartirilgan ion tenglamasi H + + OH - = H 2 O nitrat kislotaning o'zaro ta'sirini ko'rsatadi:

1) natriy oksidi

2) mis gidroksidi

3) natriy gidroksidi

Turi: 3

Tushuntirish:

Nitrat kislota kuchli kislota bo'lib, uning deyarli barcha molekulalari H + kationlariga va NO 3 - anionlarga ajraladi. OH gidroksid ionlarida - ichimlik suvida kuchli dissotsiativ asoslarni dissotsiatsiyalash, keyin. yaylovlar O'simlik tomonidan berilgan natijalarning barcha versiyalari suvda Na + va OH - ga parchalanadigan natriy gidroksidni o'z ichiga oladi.

NaOH va HNO 3 ning tashqi ion reaktsiyasi: Na + + OH - + H + + NO 3 - = Na + + NO 3 - + H 2 O. Xuddi shu ionlarda chap va o'ng qo'llarni qisqartirib, ammo, qisqartirilgan ion tenglashtirish berilgan. Bu reaktsiya past dissotsiatsiyali nutqni - suvni yaratish jarayonidan tashqariga chiqadi.

Natriy oksidi suvdan ajralib chiqmaydi, lekin suv ishtirokida u bilan reaksiyaga kirishadi:

Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH.

Media gidroksidi noorganik asos bo'lib, suvda ajralmaydi.

Tashqi ion darajasi Cu(OH) 2 + 2H + + 2NO 3 - = Cu 2+ + 2NO 3 - + 2H 2 O

Qisqartirilgan ion tenglamasi: Cu(OH) 2 + 2H + = Cu 2+ + 2H 2 O

KNO 3 tuzi suv bilan dissotsilanganda gidroksid ionlarini hosil qilmaydi. Kuchli elektrolit bo'lib, u K + kationlariga va NO 3 - anionlariga parchalanadi

Sulfat kislotani olib tashlash mumkin bo'lgan joyga qo'shganda cho'kma hosil bo'ladi:

1) NH 4 + va NO 3 -

2) K + va SiO 3 2−

Turi: 2

Tushuntirish:

Sulfat kislota kuchli elektrolit bo'lib, suvda ionlarga ajraladi: H + va SO 4 2-. H + kationlari SiO 3 2 anionlari bilan o'zaro ta'sirlashganda suvda erimaydigan kremniy kislotasi H 2 SiO 3 hosil bo'ladi.

Sulfat kislota SO 4 2-ning kislotali ko'pligi karbonatli kationlarning qoldiqlarini yo'q qilmaydi, buni suvda kislotalar, asoslar va tuzlarning parchalanishi jadvalida tekshirish mumkin.

H + kationi, shuningdek, SiO 3 2− ham cho'kilgan anionlarning chiqindilarini yo'q qilmaydi.

Qisqartirilgan ion tenglamasi Cu 2+ + 2OH - = Cu(OH) 2 quyidagi o'zaro ta'sirlarni ko'rsatadi:

1) CuSO 4 (p-p) va Fe(OH) 3

2) CuS va Ba(OH) 2 (p-p)

3) CuCl 2 (p-p) va NaOH (p-p)

Turi: 3

Tushuntirish:

Birinchi bosqichda mis sulfat CuSO 4 va sho'r gidroksid (III) Fe(OH) 3 o'rtasidagi reaksiya davom etmaydi, chunki sho'r gidroksid ajralmas asos bo'lib, suvli eritmada ajralmaydi.

Boshqa holatda, reaktsiya mis sulfidi CuS ning dissotsiatsiyasi orqali ham davom etmaydi.

Uchinchi variantda mis (II) xlorid va NaOH o'rtasidagi almashinish reaksiyasi Cu(OH) 2 cho'kmasi orqali boradi.

Molekulyar shakldagi reaktsiya quyidagicha ko'rinadi:

CuCl 2 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + 2NaCl.

Yangi ion ko'rinishi uchun teng narx reaktsiyasi:

Cu 2+ + 2Cl - + 2Na + + 2OH - = Cu(OH) 2 ↓ + 2Na + + 2Cl -.

Biroq, doimiy ion balansining chap va o'ng qismlarida Na + va Cl - ionlarini qisqartirganda, ion balansi sezilarli darajada qisqaradi:

Cu 2+ + 2OH - = Cu(OH) 2 ↓

Mis oksidi CuO (II), o'tish metallining oksidi (IA guruhi) suv bilan o'zaro ta'sir qilmaydi va qoldiq asosiy asos hosil qilmaydi.

Mis (II) xlorid va kaliy gidroksid o'rtasidagi o'zaro ta'sir qisqa muddatli ion tenglamasi bilan ko'rsatilgan:

1) Cl - + K + = KCl

2) CuCl 2 + 2OH - = Cu(OH) 2 + 2Cl -

3) Cu 2+ + 2KOH = Cu(OH) 2 + 2K +

Turi: 4

Tushuntirish:

Mis xlorid (II) va kaliy gidroksid o'rtasidagi molekulyar shakldagi almashinuv reaktsiyasi quyidagicha yoziladi:

CuCl 2 + 2KOH = Cu(OH) 2 ↓ + 2KCl

Reaksiya Cu(OH) 2 ning qora konining cho'kishi paytida sodir bo'ladi.

CuCl 2 va KOH turli qismlardir, shuning uchun sabablar ionlarga tushadi.

Yangi ion ko‘rinishidagi reaksiyani yozamiz:

Cu 2+ + 2Cl - + 2K + + 2OH - = Cu(OH) 2 ↓ + 2Cl - + 2K +

Tez orada yangi ionlar 2Cl - va 2K + bo'ladi

chap va o'ng qo'lda doimiy ion tenglashtirish va sezilarli darajada qisqaroq ion tenglashtirish:

Cu 2+ + 2OH - = Cu(OH) 2 ↓

KCl, CuCl 2 va KOH umumiy moddalar bilan va suvda deyarli butunlay kationlar va anionlarga ajraladi. Guvohliklarning boshqa variantlarida bu raqamlar ajralmagan holda ko'rinadi, shuning uchun 1, 2 va 3 variantlari to'g'ri emas.

Ion almashinuv tezligi natriy silikat va nitrat kislota o'rtasidagi o'zaro ta'sirga qanday mos keladi?

1) K + + NO 3 − = KNO 3

2) H + + NO 3 − = HNO 3

3) 2H + + SiO 3 2- = H 2 SiO 3

Turi: 3

Tushuntirish:

Natriy silikat va nitrat kislota o'rtasidagi molekulyar shakldagi reaktsiya (almashinuv reaktsiyasi) quyidagicha yoziladi:

Na 2 SiO 3 + 2HNO 3 = H 2 SiO 3 ↓ + 2NaNO 3

Natriy silikat bo'laklari zaharli va nitrat kislota kuchli bo'lib, zararlovchi birikmalarning ionlarda dissotsiatsiyasiga olib keladi. Yangi ion ko‘rinishidagi reaksiyani yozamiz:

2Na + + SiO 3 2− + 2H + + 2NO 3 − = H 2 SiO 3 ↓ + 2Na + + 2NO 3 −

SiO 3 2- + 2H + = H 2 SiO 3 ↓

Boshqa ko'rsatilgan variantlar reaktsiya belgilarini ko'rsatmaydi - qamal. Bundan tashqari, bu variantlarda oddiy tuzlar KNO 3 va K 2 SiO 3 va kuchli kislota HNO 3 dissotsiatsiyalanmagan shaklda keltirilgan, bu, albatta, noto'g'ri, chunki ular kuchli elektrolitlarni o'z ichiga oladi.

Qisqartirilgan ion tenglamasi Ba 2+ + SO 4 2− =BaSO 4 oʻzaro taʼsirni koʻrsatadi.

1) Ba(NO 3) 2 va Na 2 SO 4

2) Ba(OH) 2 va CuSO 4

3) BaO va H 2 SO 4

Turi: 1

Tushuntirish:

Bariy nitratning natriy sulfat bilan o'zaro ta'siri (almashinuv reaktsiyasi) molekulyar shaklda quyidagicha yoziladi:

Ba(NO 3) 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaNO 3

Bariy nitrat va natriy sulfat qoldiqlari va nodir tuzlar ionlarda dissotsiatsiyaga olib kelishi mumkin. Yangi ion ko‘rinishidagi reaksiyani yozamiz:

Ba 2+ + 2NO 3 − + 2Na + + SO 4 2− = BaSO 4 ↓ + 2Na + + 2NO 3 −

Qisqartirilgan Na + va NO 3 ionlari - chap va o'ng qismlar bir darajaga ega, qisqartirilgan ion darajasi chiqariladi:

Ba 2+ + SO 4 2− = BaSO 4 ↓

Bariy gidroksidning mis sulfat bilan o'zaro ta'siri (almashinuv reaksiyasi) molekulyar shaklda quyidagicha yoziladi:

Ba(OH) 2 + CuSO 4 = BaSO 4 ↓ + Cu(OH) 2 ↓

Ikki tomchi paydo bo'ladi. Bariy gidroksid va mis sulfat qoldiqlarida ionlarda dissotsiatsiyalanishi mumkin bo'lgan zararli moddalar mavjud. Yangi ion ko‘rinishidagi reaksiyani yozamiz:

Ba 2+ + 2OH − + Cu 2+ + SO 4 2− = BaSO 4 ↓ + Cu(OH) 2 ↓

Bariy oksidi va sulfat kislota o'rtasidagi molekulyar shakldagi reaktsiya (almashinuv reaktsiyasi) quyidagicha yoziladi:

BaO + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + H 2 O

BaO ning bo'laklari oksid bo'lib, ular suvda ajralmaydi (BaO erigan o'tloqda suv bilan o'zaro ta'sir qiladi), biz BaO formulasini dissotsiyalanmagan shaklda yozamiz. Sulfat kislota kuchli va shuning uchun H+ kationlariga va SO 4 2− anionlariga ajraladi. Reaktsiya bariy sulfatning cho'kishi va past dissotsiatsiyali nutqni yaratish orqali davom etadi. Yangi ion ko‘rinishidagi reaksiyani yozamiz:

BaO + 2H + + SO 4 2− = BaSO 4 ↓ + 2H 2 O

Biroq, bu erda, chap va o'ng tomonlarda tezlik yo'q va mutlaqo tezlik yo'q, keyin o'yin tezligi tashqi tomondan xuddi shunday ko'rinadi.
Bariy karbonat va sulfat kislota orasidagi reaksiya (almashinuv reaksiyasi) molekulyar shaklda quyidagicha yoziladi:

BaCO 3 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + CO 2 + H 2 O

Reaktsiya qamalning shakllanishi, gaz hosil bo'lishi va past dissotsiatsiyali suyuqlik - suv hosil bo'lishi paytida davom etadi. BaCO 3 ning parchalari ajralmas tuzdir, ammo ionlarga bo'linganda ular parchalanmaydi, shuning uchun biz BaCO 3 formulasini molekulyar shaklda yozamiz. Sulfat kislota kuchli va shuning uchun H+ kationlariga va SO 4 2− anionlariga ajraladi. Yangi ion ko‘rinishidagi reaksiyani yozamiz:

BaCO 3 + 2H + + SO 4 2− = BaSO 4 ↓ + CO 2 + H 2 O

Tashqarida, oqim kamayadi va oqimning chap va o'ng qismlarida qolgan ionlar yo'q.

Ba 2+ + CO 3 2− = BaCO 3 ning qisqartirilgan ion almashinuvi o'zaro ta'sirlarni ko'rsatadi.

1) bariy sulfat va kaliy karbonat

2) bariy gidroksidi va karbonat angidrid

3) bariy xlorid va natriy karbonat

4) bariy nitrat va karbonat angidrid

Turi: 3

Tushuntirish:

Bariy sulfat BaSO 4 va kaliy karbonat K 2 CO 3 o'rtasidagi reaksiya davom etmaydi va hosil bo'lgan bariy sulfat ahamiyatsiz tuzdir. Ikki tuz almashinuvining ruhiy reaktsiyasi zarur - ikkala tuz orasidagi farq.

Bariy gidroksid Ba (OH) 2 va karbonat angidrid CO 2 (kislota oksidi) o'rtasidagi reaktsiya murakkab bo'lmagan tuz BaCO 3 ni hosil qilish uchun davom etadi. Bu reaktsiya gidroksidning kislota oksidi va erigan tuz va suv bilan o'zaro ta'sirini o'z ichiga oladi. Molekulyar turdagi reaksiyani yozamiz:

Ba(OH) 2 + CO 2 = BaCO 3 ↓ + H 2 O

Bariy gidroksid fragmentlari asosiy asosga ega va vino holatida Ba 2+ kationlariga va gidroksid ionlariga OH - ga ajraladi. Uglerod oksidi suvda ajralmaydi, shuning uchun boshqa tadqiqotlarda uning formulasini molekulyar shaklda yozish kerak. Bariy karbonat noorganik moddadir, shuning uchun uning ion reaktsiyalari molekulyar shaklda ham qayd etiladi. Shunday qilib, sof ion shaklidagi bariy gidroksidi va karbonat angidrid o'rtasidagi reaktsiya keyingi bosqichga o'xshaydi:

Ba 2+ + 2OH - + CO 2 = BaCO 3 ↓ + H 2 O

Chiziqning chap va o'ng qismlarida yangi ionlarning bo'laklari jim va imkonsiz darajada sekin, keyin qisqaroq chiziq tashqi tomondan bir xil ko'rinadi.

Bariy xloridning natriy karbonat bilan o'zaro ta'siri (almashinuv reaktsiyasi) molekulyar shaklda quyidagicha yoziladi:

BaCl 2 + Na 2 CO 3 = BaCO 3 ↓ + 2NaCl

Bariy xlorid va natriy karbonat qoldiqlari va nodir tuzlar ionlar bilan dissotsiatsiyaga olib kelishi mumkin. Yangi ion ko‘rinishidagi reaksiyani yozamiz:

Ba 2+ + 2Cl - + 2Na + + CO 3 2- = BaCO 3 ↓ + 2Na + + 2Cl -

Chap va o'ng qismlarda qisqartirilgan Na + va Cl - ionlari teng bo'lsa, qisqartirilgan ion tengligi kuzatiladi:

Ba 2+ + CO 3 2- = BaCO 3 ↓

Bariy nitrat Ba(NO 3) 2 va karbonat angidrid CO 2 (kislota oksidi) o'rtasidagi reaktsiya suvda sodir bo'lmaydi. Suvdagi karbonat angidrid CO 2 kuchsiz, beqaror karbonat kislota H 2 CO 3 ni eritadi va Ba (NO 3) 2 tuzidan kuchli HNO 3 ga xalaqit bermaydi.

Elektrolitik dissotsiatsiya - Bu sindiruvchining qutbli molekulalari ta'sirida elektrolitlar molekulalarining ionlarga parchalanishi jarayoni.

Dissotsiatsiya bosqichini aniqlang ( α ) bir yoki % qismlarida paydo bo'ladi:

de n- elektrolitik dissotsilanish bilan aniqlangan zarrachalar soni;

n 0 - oiladagi zarrachalar soni juda katta.

Kuchli elektr - Mayzhe barcha tuzlar, asosiy asoslar ( NaOH, KOH, Ba(OH) 2 va noorganik kislotalar ( H 2 SO 4 , HCl, HNO 3 , HBr, Salom ta in) .

Zaif elektr- buzilmagan poydevor N.H. 4 OH, noorganik kislotalar ( H 2 CO 3, , H 2 S, HNO 2, H 3 P.O. 4 va in), organik kislotalar va suv H 2 O.

Kuchli elektrolitlar ulardan deyarli butunlay ajraladi (shuning uchun dissotsilanish jarayoni qaytarilmas) va bir bosqichda:

HCl = H + + Cl – H 2 SO 4 = 2H + + SO 4 2–

1. H 2 SO 3 ⇄ H + +HSO 3 - 2. HSO 3 - ⇄ H + + SO 3 2-

orasida Oldin Dі α Bu kolkis aloqasining kelib chiqishi:

(13)

(13) munosabat Ostvaldning suyultirish qonuni deb ataladi: Kuchsiz elektrolitning dissotsilanish bosqichi suyultirilganda ortadi.

Kuchsiz elektrolitlar uchun, agar a bo'lsa  1, Oldin D = α 2 Z.

Suv kuchsiz elektrolitdir, shuning uchun u teskari dissotsiatsiyalanadi:

H 2 O ⇄ H + + OH – ∆ H= +56,5 kJ/mol

Suv dissosiatsiya konstantasi:

Suvning dissotsilanish darajasi juda past (bu juda zaif elektrolit). Ko'p miqdorda qoldiq suv mavjud bo'lib, uning konsentratsiyasi doimiy qiymatga ta'sir qilishi va bo'lishi mumkin
keyin

Oldin D [ H 2 O] = [ H + ]∙[ OH - ] = 55,6∙1,8∙10 -16 = 10 -14

[ H + ]∙[ OH - ] = 10 -14 = K V- ionli suv ta'minoti

Suvda kationlar va gidroksid ionlarining konsentratsiyasi teng bo'lganligi sababli: [ H + ] = [ OH - ] =
.

Ionlarning konsentratsiyasiga qarab, suv uchta muhitga bo'linadi.

zaif kislota va kuchli asos ( NaCH 3 COO, Na 2 CO 3 , Na 2 S, );

zaif asos va kuchli kislota ( N.H. 4 Cl, FeCl 3 , AlCl 3 ,);

kuchsiz asos va kuchsiz kislota ( N.H. 4 CN, N.H. 4 CH 3 COO).

Kuchli kislota va kuchli asos bilan erigan tuzlar gidrolizga moyil emas: Na 2 SO 4 , BaCl 2 , NaCl, NaJ va boshqalar.

Mavzu: Ularning konsentratsiyasining tarqalishi, dispers sistemalari, elektrolitik dissotsiatsiyasi

Dars: Elektrolitik dissotsilanish. Ion almashinuvi reaktsiyalari

Elektr trubkasi - yuqori zaryadlangan zarrachalar oqimini to'g'rilash . Metalllarda bunday qulash erkin elektronlar, elektron gazlar mavjudligi sababli sodir bo'ladi. Binoda elektr portlashini o'tkazish yomon fikr emas edi.

Elektr - cerechovini, rozchini chi rozmelti yakikh elektr tokini o'tkazish.

Noelektrolitlar - cerechovini, rozchini chi rozmelti yakikh elektr tokini o'tkazish.

Turli xil qurilmalarning elektr o'tkazuvchanligini tavsiflash uchun biz ularning nima ekanligini tushunishimiz kerak. 19-asr oxirigacha kelishmovchilikning ikkita asosiy nazariyasi mavjud edi:

· Jismoniy. Bu nazariya, rivojlanish uchun etarli - Bu tarkibiy qismlarning faqat mexanik aralashmasi bo'lib, zarralar o'rtasida hech qanday o'zaro ta'sir yo'q. Von elektrolitlar kuchini yaxshi ta'riflagan, ammo elektrolitlar bo'linishini tasvirlashda unchalik qiyinchilik yo'q edi.

· Ximichna. Ushbu nazariyaga muvofiq, chiqarilganda modda va agent o'rtasida kimyoviy reaktsiya sodir bo'ladi. Bu rang o'zgarganda termal effekt mavjudligi bilan tasdiqlanadi. Misol uchun, asalning suvsiz oq sulfati eritilganda, ko'k rangli dog'lar paydo bo'ladi.

Haqiqat ikki ekstremal nuqta o'rtasida qoldi. Va o'zingiz , o'simliklarda ham kimyoviy, ham fizik jarayonlar sodir bo'ladi.

Kichik 1. Svante Arrhenius

Bu holatlarda elektr toki urishining sababi. Bu jarayonga nom berildi (so'zma-so'z tarjimasi bo'linish, elektr oqimi ostida ochiladi). Bu nom, shuningdek, elektr tokining infuzioni ostida dissotsiatsiya sodir bo'lishini bildiradi. Keyingi tekshiruvlar nima noto'g'ri ekanligini ko'rsatdi: Ular faqatdunyoning turli burchaklarida zaryad tashuvchilar va har qanday holatda ham, u orqali o'tish kerakrozchin strum chi ni. Svante Arrheniusning faol ishtirokida elektrolitik dissotsiatsiya nazariyasi shakllantirildi, bu ko'pincha uning sharafi nomi bilan ataladi. Ushbu nazariyaning asosiy g'oyasi shundan iboratki, aybdorning ta'siri ostida elektrolitlar o'z-o'zidan ionlarga parchalanadi. Va ular o'zlari zaryad olib, elektr o'tkazuvchanligini ko'rsatadilar.

1. Uy xo'jaliklarida elektrolitlar, distribyutor ta'sirida, tasodifan ionlarga parchalanadi. Bu jarayon deyiladi elektrolitik dissotsiatsiya. Qattiq elektrolitlar erishi vaqtida dissotsiatsiya ham sodir bo'lishi mumkin.

Kichik 2

3. Elektrolitlar parchalanishi yoki erishi paytida ular xaotik tarzda parchalanadi, lekin elektr toki o'tganda ular to'g'ridan-to'g'ri qulab tushadi: kationlar - katodga, anionlar. - anodga.

Elektrolitik dissotsilanishning yorug'lik nazariyasi elektrolitlar sifatida ma'lum birikmalar, kislotalar va tuzlarni aniqlay oladi.

Asoslar- elektrolitlar natijasida suvning dissotsilanishi natijasida faqat bitta turdagi anion hosil bo'ladi: gidroksid anioni: OH - .

NaOH ↔ Na + + OH -

Bir qator gidroksil guruhlar o'rnini bosadigan asoslarning dissotsiatsiyasi juda tez-tez sodir bo'ladi:

Ba(OH) 2 ↔ Ba(OH) + + OH - Birinchi bosqich

Ba(OH) + ↔ Ba 2+ + OH - Boshqa bosqich

Ba(OH) 2 ↔ Ba 2+ + 2 OH − Sumarna Rivnyanya

Kislotalar - Elektroliz natijasida, dissotsiatsiya natijasida suv manbalarida faqat bir turdagi kationlar hosil bo'ladi: H +. Suv ioni hidratsiya protonining o'zi bo'lib, H3O + ni anglatadi yoki oddiylik uchun biz H + ni yozamiz.

HNO 3 ↔ H + + NO 3 -

Asosiy kislotalar ko'pincha quyidagi bosqichlarda ajralib chiqadi:

H 3 PO 4 ↔ H + + H 2 PO 4 - Birinchi bosqich

H 2 PO 4 - ↔ H + + HPO 4 2- Boshqa bosqich

HPO 4 2- ↔ H + + PO 4 3- Uchinchi bosqich

H 3 PO 4 ↔ 3H + + PO 4 3- Xulosa

tuz - Bular suvli eritmalarda metall kationlariga va kislotali ortiqcha anionlarga ajraladigan elektrolitlardir.
Na 2 SO 4 ↔ 2Na + + SO 4 2−

O'rta tuzlar - Bular suvli eritmalarda metall kationlariga yoki ammoniy kationlariga va ortiqcha kislota anionlariga ajraladigan elektrolitlardir.

Asosiy tuzlar - Bular suvli eritmalarda metall kationlariga, gidroksid anionlariga va kislotali ortiqcha anionlarga ajraladigan elektrolitlardir.

Nordon tuzlar - Bular suvli birikmalarda metall kationlariga, suv kationlariga va kislota anionlariga ajraladigan elektrolitlardir.

Suv osti tuzlari - Bular suvli eritmalarda metallar kationlariga va ortiqcha kislotali anionlarga ajraladigan elektrolitlardir.

KAl(SO 4) 2 ↔ K + + Al 3+ + 2SO 4 2

Aralash tuzlar - Bular suvli eritmalarda metall kationlariga va kislotali ortiqcha anionlarga ajraladigan elektrolitlardir.

Zaif elektrolitlar deyiladi, ularda dissotsiatsiya biroz kuzatiladi. Yozish soatida negativlik belgisi yaratiladi. Jadval 1.

Elektrolitlar quvvatini tezkor baholash uchun kontseptsiya taqdim etilgan elektrolitik bosqich dissotsiatsiya .

Elektrolitning kuchi tavsiflanishi mumkin va yordam uchun kimyoviy konstantalar dissotsiatsiya. U dissotsiatsiya konstantasi deb ataladi.

Elektrolitik dissotsiatsiya bosqichiga kirgan mansabdor shaxslar:

· Elektrolitlarning tabiati

· Elektrolitlar konsentratsiyasi har xil

· Harorat

Yuqori haroratlarda va yuqori suyultirishda elektrolitik dissotsilanish bosqichi ortadi. Shuning uchun elektrolitning kuchini faqat o'z aqllari bilan solishtirish orqali baholash mumkin. T = 18 0 S í s = 0,1 mol/l standart sifatida qabul qilindi.

Uyni obodonlashtirish

1. No 6-8 (48-bet) Rudzitis G.E. Kimyo. Global kimyo asoslari. 11-sinf: orqa yoritish moslamalari uchun qo'lda ishlaydigan qurilma: asosiy daraja / G.Ê. Rudzitis, F.G. Feldman. - 14 tur. - M: Prosvitnitstvo, 2012 yil.

2. Ular achitilgani uchun zaryad qilishayotganini qanday aytishim mumkin?

3. Kaliy permanganatning malina fermentatsiyasi nimani anglatadi?