«Методическая разработка на тему: «Электролитическая диссоциация. » для подготовке к ЕГЭ в 11 классе.»

это однородная (гомогенная) система переменного состава, состоящая из двух и более компонентов. Растворы бывают жидкими, твердыми и газообразными. Жидкие растворы состоят из растворителя и растворимого вещества. Чаще всего в качестве растворителя выступает вода. При растворении происходит физический процесс (разрушение структуры вещества) и химический процесс (взаимодействие частиц вещества с растворителем).
Все вещества по отношению к растворению делятся на три группы:
растворимые – свыше 1 г на 100 г растворителя
малорастворимые – от 0,001 г до 1 г на 100 г растворителя
нерастворимые – менее 0,001 г на 100 г растворителя

Для оценки растворимости вещества применяют коэффициент растворимости, показывающий, какая масса вещества может раствориться в 100 г растворителя при данной температуре.
Растворы, в зависимости от количества растворенного вещества, бывают:
ненасыщенный раствор – в нем растворено вещества меньше, чем может быть при данных условиях.
насыщенный раствор – в нем растворено максимально возможное количество вещества при данных условиях.
пересыщенный раствор – в нем растворено вещества больше, чем может быть при данных условиях.

Способы выражения состава растворов
Массовая доля (процентная концентрация раствора) – отношение массы растворенного вещества к массе всего раствора:
m (вещества)

· =
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
· · 100%
m (раствора)

Молярная концентрация – показывает количество растворенного вещества в 1 л раствора.
n (в-ва)
С =
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
V(р-ра)(л)
Например, если в 1 л раствора содержится 1 моль вещества, то такой раствор называют одномолярным и обозначают 1М. Размерность молярной концентрации – моль/л





Теория электролитической диссоциации
Электролиты – это вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток. Частицы, которые проводят ток в растворе – это ионы. Они образуются из твердых веществ при их растворении.
Ионы – заряженные частицы: Cl-, Cu2+, NO3-
Катионы – ионы с зарядом +
Анионы – ионы с зарядом –

Свойства ионов очень сильно отличаются от свойств атомов, из которых они образовались!!!

Процесс распада электролитов на ионы в процессе растворения или расплавления называется ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИЕЙ.

К электролитам относятся:
1) вещества, имеющие ионную кристаллическую решетку (соли, гидроксиды) – содержат ионы уже в твёрдом состоянии;
2) вещества с ковалентной сильно полярной связью (кислоты), в процессе растворения образующие ионы.

Неэлектролитами является большинство органических веществ, (кроме кислот и солей, а также фенолов): спирты, эфиры, альдегиды, углеводороды, углеводы.
Как происходит процесс растворения электролита?
Рассмотрим этот процесс на примере растворения поваренной соли и соляной кислоты. Молекулы воды являются дипольными, т.е. один конец молекулы заряжен отрицательно, другой – положительно.
Молекула воды отрицательным полюсом подходит к иону натрия, положительным – к иону хлора; окружают ионы со всех сторон и вырывают из кристалла, причём только с его поверхности. Свободные ионы, оказавшиеся в водном растворе, окружаются полярными молекулами воды: вокруг ионов образуется гидратная оболочка, т.е. протекает процесс гидратации.
При растворении молекулы с ковалентной полярной связью, молекулы воды, окружив полярную молекулу, сначала растягивают связь в ней, увеличивая её полярность, затем разрывают её на ионы, которые гидратируются и равномерно распределяются в растворе.
При расплавлении, когда происходит нагревание кристалла, ионы начинают совершать интенсивные колебания в узлах кристаллической решётки, в результате чего она разрушается, образуется расплав, который состоит из ионов.

Характеристикой глубины протекания процесса диссоциации является степень диссоциации.

Степень диссоциации – это отношение числа продиссоциировавших молекул к общему числу молекул растворённого электролита. Она показывает, какая часть молекул электролита распалась на ионы.

N (продисс)

· =
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
N (общ)
Если степень диссоциации равна 0 – вещество не является электролитом.
Степень диссоциации веществ – величина, зависящая от различных факторов:
чем выше температура, тем степень диссоциации выше;
чем больше концентрация вещества, тем степень диссоциации меньше.

По степени диссоциации электролиты делят на сильные и слабые:
Сильные электролиты(
·
·1)
Слабые электролиты(
· < 1)

1. Все соли (растворимые).
Нерастворимые соли практически не образуют ионов в растворе.
1.-


2. Кислоты:
HCl, HBr, HI, HNO3, HClO4, HMnO4,
H2SO4(по первой ступени)
2. Кислоты:
HF, HNO2, HClO, H2SO3, H2S, H2CO3, H2SiO3, H3PO4, СН3СООН

3. Основания: щелочи – NaOH, KOH, LiOH, RbOH, CsOH; гидроксиды щелочноземельных металлов – Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2.
3. Основания: все нерастворимые гидроксиды и гидроксид аммония.



Процесс диссоциации можно записать следующим образом:
1. Если электролит – сильный, он диссоциирует полностью в ОДНУ СТУПЕНЬ, все молекулы превращаются в ионы:
Cu(NO3)2 ( Cu2+ + 2NO3- (
·=1)
KAl(SO4)2 ( K+ + Al3+ +2SO42- (
·=1)
2. Если электролит – слабый, он диссоциирует по ступеням, не полностью, степень диссоциации на каждой следующей ступени гораздо меньше, чем на предыдущей:
H2S H+ + HS- (
·<1) HS- H+ + S2- (
·<<1)
Mg(OH)2 Mg(OH) + OH-(
·<1) Mg(OH)+ Mg2+ + OH- (
·<<1)
3. Если в составе вещества есть связи разных типов, то сначала диссоциируют ионные связи, затем наиболее полярные:
NaHCO3 ( Na+ + HCO3- (
·=1) HCO3- H+ + CO32- (
· < 1)
Cu(OH)Cl ( CuOH+ + Cl- (
·=1) CuOH+ Cu2+ + OH- (
·< 1)


Реакции ионного обмена

Реакции ионного обмена – это реакции между сложными веществами в растворах, в результате которых реагирующие вещества обмениваются своими составными частями. Так как в этих реакциях происходит обмен ионами – они называются ионными.
Правило Бертолле
Реакции обмена в растворах электролитов возможны только тогда, когда в результате реакции образуется либо твердое малорастворимое вещество, либо газообразное, либо малодиссоциирующее, то есть слабый электролит.

Примеры: ZnO + Н2SО4 = ZnSО4 + Н2О,
AgNО3 + КВr = АgВr + КNО3,
СrСl3 + 3NаОН = Сr(ОН)3+ 3NаСl
К2СО3 + 2НСl = 2КСl +Н2О + СО2

Составление уравнений реакций ионного обмена:

1.Записываем молекулярное уравнение реакции, не забывая расставить коэффициенты:

3NaOH + FeCl3 = Fe(OH)3 + 3NaCl


2.С помощью таблицы растворимости определяем растворимость каждого вещества. Подчеркнем вещества, которые мы не будем представлять в виде ионов.
р р н р 3NaOH + FeCl3= Fe(OH)3 (+ 3NaCl

3.Составляем полное ионное уравнение. Сильные электролиты записывают в виде ионов, а слабые электролиты, малорастворимые вещества и газообразные вещества записывают в виде молекул.


3Na+ + 3OH- + Fe3+ + 3Cl- =
= Fe(OH)3 + 3Na+ + 3Cl-


4.Находим одинаковые ионы (они не приняли участия в реакции в левой и правой частях уравнения реакции) и сокращаем их слева и справа.

3Na+ + 3OH- + Fe3+ + 3Cl- =
= Fe(OH)3 + 3Na+ + 3Cl-

5.Составляем итоговое сокращенное ионное уравнение (выписываем формулы ионов или веществ, которые приняли участие в реакции).

Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3



В виде ионов не представляют:
1. Неэлектролиты (оксиды, простые вещества);
2. Осадки; газы; воду; слабые электролиты (кислоты и основания);
3. Анионы кислотных остатков кислых солей слабых кислот (НСО3-, Н2РО4- и т.п.) и катионы основных солей слабых оснований Al(OH)2+.

Примеры составления ионных уравнений.

Пример 1. Сульфид цинка + соляная кислота (

Составим уравнение реакции и проверим растворимость всех веществ. Увидим, что сульфид цинка нерастворим.
н р р р
ZnS + 2HCl ( ZnCl2 + H2S - молекулярная форма

Почему эта реакция протекает до конца? В ней выделяется газ сероводород, который мы тоже не будем разбивать на ионы.

ZnS +2H++2Cl-(Zn2++2Cl-+ H2S - полное ионно-молекулярное уравнение

Сокращаем те ионы, которые не изменились в процессе реакции – это только хлорид-ионы.

ZnS +2H+(Zn2++ H2S - сокращенное ионное уравнение

Пример 2. Гидрокарбонат калия + гидроксид калия (
р р р
KHCO3 + KOH ( K2CO3 + H2O

Вспомним, что кислые анионы слабых кислот являются слабыми электролитами и на ионы не разбиваются:
К+ +НСО3-+ К++ОН- ( 2K+ + CO32- + H2O

И теперь сокращаем: НСО3-+ ОН- ( CO32- + H2O








13PAGE 15


13PAGE 14115




Заголовок 1,Заголовок 1 Знак15

Приложенные файлы


Добавить комментарий