elektrolitik dissotsiatsiya. ion almashinish reaksiyalari. Kimyo o'qituvchisi uchun qo'llanma Elektrolitik dissotsilanish ion almashish reaksiyalari

Elektr hodisalarini o'rganishning boshida ham olimlar nafaqat metallar, balki eritmalar ham oqim o'tkazishi mumkinligini payqashdi. Lekin hamma ham emas. Ha, suvli eritmalar osh tuzi va boshqa tuzlar, kuchli kislotalar va ishqorlarning eritmalari tokni yaxshi o'tkazadi. Sirka kislotasi, karbonat angidrid va oltingugurt dioksidining eritmalari uni ancha yomon o'tkazadi. Ammo spirtli ichimliklar, shakar va boshqalarning eritmalari organik birikmalar umuman elektr tokini o'tkazmang.

Elektr toki - erkin zaryadlangan zarralarning yo'naltirilgan harakati . Metalllarda bunday harakat nisbatan erkin elektronlar, elektron gaz hisobiga amalga oshiriladi. Ammo nafaqat metallar elektr tokini o'tkazishga qodir.

Elektrolitlar - eritmalari yoki eritmalari elektr tokini o'tkazadigan moddalar.

Noelektrolitlar - eritmalari yoki eritmalari elektr tokini o'tkazmaydigan moddalardir.

Ba'zi eritmalarning elektr o'tkazuvchanligini tavsiflash uchun eritma nima ekanligini tushunish kerak. 19-asr oxiriga kelib yechimlarning 2 ta asosiy nazariyasi mavjud edi

· Jismoniy. Bu nazariyaga ko'ra, eritma komponentlarning sof mexanik aralashmasi bo'lib, undagi zarralar o'rtasida o'zaro ta'sir bo'lmaydi. U elektrolitlarning xossalarini yaxshi tasvirlab bergan, ammo elektrolitlar eritmalarini tasvirlashda ma'lum qiyinchiliklarga duch kelgan.

· Kimyoviy. Bu nazariyaga ko'ra, eritilganda erigan va erituvchi o'rtasida kimyoviy reaksiya sodir bo'ladi. Bu eritish paytida termal effekt mavjudligi, shuningdek rangning o'zgarishi bilan tasdiqlanadi. Masalan, oq suvsiz mis sulfat eritilganda to'yingan ko'k eritma hosil bo'ladi.

Haqiqat bu ikkisi o'rtasida. ekstremal nuqtalar. Aynan , eritmalarda ham kimyoviy, ham fizik jarayonlar sodir bo'ladi.

1887 yilda shved fizigi va kimyogari Svante Arrhenius suvli eritmalarning elektr o'tkazuvchanligini o'rganib, bunday eritmalarda moddalar zaryadlangan zarrachalarga - elektrodlarga o'tishi mumkin bo'lgan ionlarga - manfiy zaryadlangan katod va musbat zaryadlangan anodga parchalanishini taklif qildi.

Buning sababi elektr toki yechimlarda. Bu jarayon deyiladi elektrolitik dissotsiatsiya (so'zma-so'z tarjima - elektr ta'sirida bo'linish, parchalanish). Bu nom, shuningdek, elektr toki ta'sirida dissotsiatsiya sodir bo'lishini ko'rsatadi. Keyingi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, bunday emas: ionlari faqateritmada zaryad tashuvchilar va u orqali o'tishidan qat'iy nazar unda mavjuderitma oqimi yoki yo'q. Svante Arrheniusning faol ishtirokida elektrolitik dissotsiatsiya nazariyasi shakllantirildi, u ko'pincha ushbu olim nomi bilan ataladi. Ushbu nazariyaning asosiy g'oyasi shundaki, erituvchi ta'sirida elektrolitlar o'z-o'zidan ionlarga parchalanadi. Va aynan shu ionlar zaryad tashuvchisi bo'lib, eritmaning elektr o'tkazuvchanligi uchun javobgardir.

1. Eritmalardagi elektrolitlar erituvchi ta'sirida o'z-o'zidan ionlarga parchalanadi. Bunday jarayon deyiladi elektrolitik dissotsiatsiya. Dissotsilanish qattiq elektrolitlar erishi paytida ham sodir bo'lishi mumkin.

2. Ionlar atomlardan tarkibi va xossalari bilan farq qiladi. IN suvli eritmalar ionlari gidratlangan holatda. Gidratlangan holatdagi ionlar xossalari bo'yicha ionlardan farq qiladi gazsimon holat moddalar. Bu quyidagicha tushuntiriladi: ionli birikmalar dastlab kationlar va anionlarni o'z ichiga oladi. Eriganda, suv molekulasi zaryadlangan ionlarga yaqinlasha boshlaydi - musbat qutb manfiy ionga, manfiy qutb musbatga. Ionlar gidratlangan deb ataladi.

3. Elektrolitlar eritmalarida yoki eritmalarida ionlar tasodifiy harakat qiladi, lekin elektr toki o'tganda ionlar bir yo'nalishda harakat qiladi: kationlar - katodga, anionlar - anodga.

Elektrolitik dissotsilanish nazariyasi asosida asoslar, kislotalar va tuzlar elektrolitlar sifatida belgilanishi mumkin.

asoslar- bular elektrolitlar bo'lib, ularning suvli eritmalarida dissotsiatsiyasi natijasida faqat bitta turdagi anion hosil bo'ladi: gidroksid anioni: OH -

NaOH ↔ Na + + OH -

Bir nechta gidroksil guruhlari bo'lgan asoslarning dissotsiatsiyasi bosqichma-bosqich sodir bo'ladi.

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

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

Ba(OH) 2 ↔ Ba 2+ + 2 OH − Xulosa tenglama

kislotalar- bu elektrolitlar, ularning suvli eritmalarida dissotsiatsiyasi natijasida faqat bitta turdagi kation hosil bo'ladi: H +, bu gidratlangan proton bo'lib, vodorod ioni deb ataladi va H 3 O + bilan belgilanadi, ammo soddaligi uchun biz H + yozing

HNO 3 ↔ H + + NO 3 -

Ko'p asosli kislotalar bosqichma-bosqich dissotsilanadi

H 3 PO 4 ↔ H + + H 2 PO 4 - Birinchi qadam:

H 2 PO 4 - ↔ H + + HPO 4 2- Ikkinchi qadam:

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

H 3 PO 4 ↔ 3H + + PO 4 3- Xulosa tenglama

tuz- Bular suvli eritmalarda kislota qoldig'ining metall kationlari va anionlariga ajraladigan elektrolitlardir.
Na 2 SO 4 ↔ 2Na + + SO 4 2−

O'rtacha tuzlar bular suvli eritmalarda metall kationlariga yoki ammoniy kationlariga va kislota qoldiq anionlariga ajraladigan elektrolitlardir.

Asosiy tuzlar- Bular suvli eritmalarda metall kationlariga, gidroksid anionlariga va kislota qoldig'ining anionlariga ajraladigan elektrolitlardir.

Kislota tuzlari bular suvli eritmalarda metall kationlariga, vodorod kationlariga va kislota qoldig'ining anionlariga ajraladigan elektrolitlardir.

qo'sh tuzlar- Bular suvli eritmalarda bir necha metallar kationlariga va kislota qoldig'ining anionlariga ajraladigan elektrolitlardir.

KAl (SO 4) 2 ↔ K + + Al 3+ + 2SO 4 2

aralash tuzlar elektrolitlar suvli eritmalarda bir necha kislotali qoldiqlarning metall kationlari va anionlariga ajraladi.

Elektrolitik dissotsilanish ma'lum darajada teskari jarayondir. Ammo ba'zi birikmalar eritilganda, dissotsilanish muvozanati asosan dissotsilangan shakl tomon siljiydi. Bunday elektrolitlar eritmalarida dissotsiatsiya deyarli qaytmas tarzda davom etadi. Shuning uchun bunday moddalarning dissotsilanish tenglamalarini yozishda reaksiyaning deyarli qaytmas tarzda sodir bo'lishini ko'rsatuvchi tenglik belgisi yoki to'g'ri strelka yoziladi. Bunday moddalar deyiladi kuchli elektrolitlar.

Zaif elektrolitlar deb ataladi, ularda dissotsilanish ahamiyatsiz bo'ladi. Yozishda teskarilik belgisi qo'llaniladi.1-jadval.

Elektrolitlar kuchini miqdoriy baholash uchun kontseptsiya kiritilgan elektrolitiklik darajasi dissotsiatsiya .

Elektrolitning kuchi yordamida ham ifodalanishi mumkin konstantalar kimyoviy muvozanat dissotsiatsiya. U dissotsiatsiya konstantasi deb ataladi.

Elektrolitik dissotsilanish darajasiga ta'sir qiluvchi omillar:

Elektrolitlarning tabiati

Eritmadagi elektrolitlar konsentratsiyasi

· Harorat

Harorat ortib, eritma suyultirilganda elektrolitik dissotsilanish darajasi ortadi. Shuning uchun elektrolitlarning kuchini faqat bir xil sharoitlarda solishtirish orqali baholash mumkin. Standart t=18 0 S va c=0,1 mol/l.

KUCHLI ELEKTROLITLAR

ZAF ELEKTROLITLAR

Elektrolitlar konsentratsiyasi 0,1 mol/l bo`lgan eritmalarda 18 0 S da dissotsilanish darajasi 100% ga yaqin.Ular deyarli qaytmas dissotsiatsiyalanadi.

Elektrolitlar konsentratsiyasi 0,1 mol/l bo`lgan eritmalarda 18 0 S da dissotsilanish darajasi 100% dan ancha kam dissotsilanish qaytmas.

· Biroz noorganik kislotalar(HNO 3, HClO 4, HI, HCl, HBr, H 2 SO 4)

IA va IIA guruhlari tashqari metall gidroksidlari, ammiak eritmasi

Ko'p noorganik kislotalar (H 2 S, HCN, HClO, HNO 2)

Organik kislotalar (HCOOH, CH 3 COOH)

Elektrolitlar eritmalaridagi reaksiyaning mohiyati ionli tenglama bilan ifodalanadi. Bir eritmada elektrolitlar ion shaklida bo'lishini hisobga oladi. Va kuchsiz elektrolitlar va ajralmaydigan moddalar ionlarga ajraladigan shaklda yoziladi. Elektrolitning suvda eruvchanligini uning kuchining o'lchovi sifatida ishlatish mumkin emas. Ko'pgina suvda erimaydigan tuzlar kuchli elektrolitlardir, ammo ularning eruvchanligi past bo'lganligi sababli eritmadagi ionlarning konsentratsiyasi juda past. Shuning uchun bunday moddalar ishtirokida reaksiya tenglamalarini yozishda ularni ajratilmagan shaklda yozish odatiy holdir. .

Elektrolitlar eritmalaridagi reaksiyalar ionlar bilan bog`lanish yo`nalishida boradi.

Ion bog'lanishning bir necha shakllari mavjud.

1. Yog'ingarchilik

2. Gazning rivojlanishi

3. Kuchsiz elektrolitning hosil bo`lishi.

· 1. Cho'kma hosil bo'lishi:

BaCl 2 + Na 2 CO 3 → BaCO 3 ↓ + 2NaCl.

Ba 2+ +2Cl - + 2Na + + CO 3 2- →BaCO 3 ↓ + 2Na + +2Cl - to‘liq ionli tenglama

Ba 2+ + CO 3 2- → BaCO 3 ↓ qisqartirilgan ionli tenglama.

Qisqartirilgan ionli tenglama shuni ko'rsatadiki, Ba 2+ ionini o'z ichiga olgan har qanday eruvchan birikmaning karbonat anioni CO 3 2 bo'lgan birikma bilan o'zaro ta'siri BaCO 3 ↓ erimaydigan cho'kmaga olib keladi.

2. Gaz chiqarish.

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2

2Na + + CO 3 2- +2H + + SO 4 2 - → 2Na + + SO 4 2 - + H 2 O + CO 2 to‘liq ionli tenglama

2H + + CO 3 2- → H 2 O + CO 2 qisqartirilgan ionli tenglama.

3. Kuchsiz elektrolit hosil bo'lishi

KOH + HBr → KBr + H2O

K + + OH - + H + + Br - → K + + Br - + H 2 O to‘liq ionli tenglama

OH - + H + → H 2 O qisqartirilgan ionli tenglama.

Ushbu misollarni ko'rib chiqsak, elektrolitlar eritmalaridagi barcha reaksiyalar ion bog'lanish yo'nalishida sodir bo'lishini ko'rdik.

Dars davomida biz “Elektrolitik dissotsilanish. Ion almashinuvi reaktsiyalari. Elektrolitik dissotsilanish nazariyasini ko'rib chiqing va elektrolitlar ta'rifi bilan tanishing. Eritmalarning fizik va kimyoviy nazariyasi bilan tanishamiz. Elektrolitik dissotsilanish nazariyasi nuqtai nazaridan asoslar, kislotalar va tuzlarning ta'rifini ko'rib chiqing, shuningdek, ion almashish reaktsiyalari uchun tenglamalarni yozishni o'rganing va ularning qaytarilmasligi shartlarini bilib oling.

Mavzu: Eritmalar va ularning konsentratsiyasi, dispers tizimlar, elektrolitik dissotsiatsiya

Dars: Elektrolitik dissotsilanish. Ion almashinuvi reaktsiyalari

1. Eritmalarning fizik-kimyoviy nazariyasi

Elektr hodisalarini o'rganishning boshida ham olimlar nafaqat metallar, balki eritmalar ham oqim o'tkazishi mumkinligini payqashdi. Lekin hamma ham emas. Demak, natriy xlorid va boshqa tuzlarning suvdagi eritmalari, kuchli kislotalar va ishqorlarning eritmalari tokni yaxshi o`tkazadi. Sirka kislotasi, karbonat angidrid va oltingugurt dioksidining eritmalari uni ancha yomon o'tkazadi. Ammo spirt, shakar va boshqa ko'pgina organik birikmalarning eritmalari elektr tokini umuman o'tkazmaydi.

Elektr toki - erkin zaryadlangan zarralarning yo'naltirilgan harakati. Metalllarda bunday harakat nisbatan erkin elektronlar, elektron gaz hisobiga amalga oshiriladi. Ammo nafaqat metallar elektr tokini o'tkazishga qodir.

elektrolitlar - Bu eritmalari yoki eritmalari elektr tokini o'tkazadigan moddalardir.

Elektrolit bo'lmaganlar - Bu eritmalari yoki eritmalari elektr tokini o'tkazmaydigan moddalardir.

Ba'zi eritmalarning elektr o'tkazuvchanligini tavsiflash uchun eritma nima ekanligini tushunish kerak. 19-asrning oxiriga kelib, yechimlarning ikkita asosiy nazariyasi mavjud edi:

· Jismoniy. Ushbu nazariyaga ko'ra, yechim - bu komponentlarning sof mexanik aralashmasi bo'lib, undagi zarralar o'rtasida o'zaro ta'sir yo'q. U elektrolitlarning xossalarini yaxshi tasvirlab bergan, ammo elektrolitlar eritmalarini tasvirlashda ma'lum qiyinchiliklarga duch kelgan.

· Kimyoviy. Bu nazariyaga ko'ra, eritilganda erigan va erituvchi o'rtasida kimyoviy reaksiya sodir bo'ladi. Bu eritish paytida termal effekt mavjudligi, shuningdek rangning o'zgarishi bilan tasdiqlanadi. Masalan, oq suvsiz mis sulfat eritilganda to'yingan ko'k eritma hosil bo'ladi.

Haqiqat bu ikki chegara o'rtasida. Ya'ni, eritmalarda ham kimyoviy, ham fizik jarayonlar sodir bo'ladi.

Guruch. 1. Svante Arrhenius

1887 yilda shved fizik kimyogari Svante Arrhenius (1-rasm) suvli eritmalarning elektr o'tkazuvchanligini o'rganar ekan, bunday eritmalarda moddalar zaryadlangan zarrachalarga - elektrodlarga o'tishi mumkin bo'lgan ionlarga - manfiy zaryadlangan katod va musbat zaryadlangan zarrachalarga parchalanishini taklif qildi. zaryadlangan anod.

Bu eritmalardagi elektr tokining sababidir. Bu jarayon elektrolitik dissotsiatsiya deb ataladi (so'zma-so'z tarjima - bo'linish, elektr ta'sirida parchalanish). Bu nom, shuningdek, elektr toki ta'sirida dissotsiatsiya sodir bo'lishini ko'rsatadi. Keyingi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, bu unchalik emas: ionlar eritmada faqat zaryad tashuvchilardir va eritmada oqim o'tishi yoki o'tmasligidan qat'iy nazar unda mavjud. Svante Arrheniusning faol ishtirokida elektrolitik dissotsiatsiya nazariyasi shakllantirildi, u ko'pincha ushbu olim nomi bilan ataladi. Ushbu nazariyaning asosiy g'oyasi shundaki, erituvchi ta'sirida elektrolitlar o'z-o'zidan ionlarga parchalanadi. Va aynan shu ionlar zaryad tashuvchisi bo'lib, eritmaning elektr o'tkazuvchanligi uchun javobgardir.

2. Elektrolitik dissotsilanish nazariyasining asosiy qoidalari

1. Eritmalardagi elektrolitlar erituvchi ta'sirida o'z-o'zidan ionlarga parchalanadi. Bunday jarayon deyiladi elektrolitik dissotsiatsiya. Dissotsilanish qattiq elektrolitlar erishi paytida ham sodir bo'lishi mumkin.

2. Ionlar atomlardan tarkibi va xossalari bilan farq qiladi. Suvli eritmalarda ionlar gidratlangan holatda bo'ladi. Gidratlangan holatdagi ionlar moddalarning gazsimon holatidagi ionlardan xossalari jihatidan farq qiladi. Bu quyidagicha izohlanadi: kationlar va anionlar allaqachon ionli birikmalarda mavjud. Eriganda, suv molekulasi zaryadlangan ionlarga yaqinlasha boshlaydi: musbat qutb - manfiy ionga, manfiy qutbga - ijobiy tomonga. Ionlar gidratlangan deb ataladi (2-rasm).

3. Elektrolitlar eritmalarida yoki eritmalarida ionlar tasodifiy harakat qiladi, lekin elektr toki o'tganda ionlar bir yo'nalishda harakat qiladi: kationlar - katodga, anionlarga. - anodga.

3. Elektrolitik dissotsilanish nazariyasi nuqtai nazaridan asoslar, kislotalar, tuzlar

Elektrolitik dissotsilanish nazariyasi nuqtai nazaridan asoslar, kislotalar va tuzlar elektrolitlar sifatida belgilanishi mumkin.

asoslar- bular elektrolitlar bo'lib, ularning dissotsilanishi natijasida suvli eritmalarda faqat bitta turdagi anion hosil bo'ladi: gidroksid anioni: OH-.

NaOH ↔ Na+ + OH−

Bir nechta gidroksil guruhlari bo'lgan asoslarning dissotsiatsiyasi bosqichma-bosqich sodir bo'ladi:

Ba(OH)2↔ Ba(OH)+ + OH− Birinchi qadam

Ba(OH)+ ↔ Ba2+ + 2OH− Ikkinchi bosqich

Ba(OH)2↔ Ba2+ + 2 OH− Xulosa tenglama

kislotalar - bular elektrolitlar bo'lib, ularning ajralishi natijasida suvli eritmalarda faqat bitta turdagi kationlar hosil bo'ladi: H +. Bu gidratlangan proton bo'lib, vodorod ioni deb ataladi va H3O+ deb nomlanadi, ammo soddaligi uchun u H+ deb yoziladi.

HNO3↔ H+ + NO3−

Ko'p asosli kislotalar bosqichma-bosqich dissotsilanadi:

H3PO4↔ H+ + H2PO4- Birinchi bosqich

H2PO4- ↔ H+ + HPO42- Ikkinchi bosqich

HPO42-↔ H+ + PO43- Uchinchi bosqich

H3PO4↔ 3H+ + PO43-Xulosa tenglama

tuz - bular suvli eritmalarda kislota qoldig'ining metall kationlari va anionlariga ajraladigan elektrolitlardir.

Na2SO4 ↔ 2Na+ + SO42−

O'rtacha tuzlar - bular suvli eritmalarda metall kationlariga yoki ammoniy kationlariga va kislota qoldig'ining anionlariga ajraladigan elektrolitlardir.

Asosiy tuzlar - bular suvli eritmalarda metall kationlariga, gidroksid anionlariga va kislota qoldig'ining anionlariga ajraladigan elektrolitlardir.

Kislota tuzlari - bular suvli eritmalarda metall kationlariga, vodorod kationlariga va kislota qoldig'ining anionlariga ajraladigan elektrolitlardir.

qo'sh tuzlar - bular suvli eritmalarda bir necha metallar kationlariga va kislota qoldig'ining anionlariga ajraladigan elektrolitlardir.

KAl(SO4)2↔ K+ + Al3+ + 2SO42

aralash tuzlar - Bular suvli eritmalarda bir qancha kislotali qoldiqlarning metall kationlari va anionlariga ajraladigan elektrolitlardir.

4. Kuchli va kuchsiz elektrolitlar

Turli darajadagi elektrolitik dissotsiatsiya - jarayon qayta tiklanadi. Ammo ba'zi birikmalar eritilganda, dissotsilanish muvozanati asosan dissotsilangan shakl tomon siljiydi. Bunday elektrolitlar eritmalarida dissotsiatsiya deyarli qaytmas tarzda davom etadi. Shuning uchun bunday moddalarning dissotsilanish tenglamalarini yozishda reaksiyaning deyarli qaytmas tarzda sodir bo'lishini ko'rsatuvchi tenglik belgisi yoki to'g'ri strelka yoziladi. Bunday moddalar deyiladi kuchli elektrolitlar.

Zaif elektrolitlar deb ataladi, ularda dissotsilanish ahamiyatsiz bo'ladi. Yozishda teskarilik belgisidan foydalaning. Tab. 1.

Elektrolitlar kuchini miqdoriy baholash uchun kontseptsiya kiritilgan elektrolitiklik darajasidissotsiatsiya.

Elektrolitning kuchi yordamida ham ifodalanishi mumkin kimyoviy muvozanat konstantalari dissotsiatsiya. U dissotsiatsiya konstantasi deb ataladi.

Elektrolitik dissotsilanish darajasiga ta'sir qiluvchi omillar:

Elektrolitlarning tabiati

Eritmadagi elektrolitlar konsentratsiyasi

· Harorat

5. Ion almashinish reaksiyalari

Elektrolitlar eritmalaridagi reaksiyalar ionlar bilan bog`lanish yo`nalishida boradi.

Ion bog'lanishning bir necha shakllari mavjud:

1. Yog'ingarchilik

2. Gazning rivojlanishi

3. Kuchsiz elektrolitning hosil bo`lishi.

1. Sedimentatsiya:

BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaCl.

Ba2++2Cl - + 2Na++CO32-→ BaCO3↓ + 2Na++2Cl- to‘liq ionli tenglama

Ba2+ + CO32-→ BaCO3↓ qisqartirilgan ionli tenglama.

Qisqartirilgan ionli tenglama shuni ko'rsatadiki, Ba2+ ionini o'z ichiga olgan har qanday eruvchan birikmaning CO32- karbonat anionini o'z ichiga olgan birikma bilan o'zaro ta'siri BaCO3↓ erimaydigan cho'kmaga olib keladi.

2. Gazning rivojlanishi:

Na2CO3 +H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2&

Qisqartirilgan H + + OH - \u003d H 2 O ionli tenglama nitrat kislotaning o'zaro ta'siriga mos keladi:

1) natriy oksidi

2) mis gidroksidi

3) natriy gidroksidi

Javob: 3

Tushuntirish:

Nitrat kislota kuchli kislotadir, shuning uchun uning deyarli barcha molekulalari H + kationlariga va NO 3 - anionlarga ajraladi. Kuchli suvda eriydigan asoslar gidroksid ionlariga OH - ga ajraladi, ya'ni. gidroksidi. Vazifada keltirilgan barcha javoblardan natriy gidroksid mos keladi, u Na + va OH - suvli eritmada parchalanadi.

NaOH va HNO 3 reaktsiyasining to'liq ionli tenglamasi: Na + + OH - + H + + NO 3 - = Na + + NO 3 - + H 2 O. Tenglamada chap va o'ngdagi bir xil ionlarni kamaytirish, topshiriqda keltirilgan qisqartirilgan ionli tenglamani olamiz. Bu reaksiya past dissotsiatsiyalanuvchi modda - suv hosil bo'lishi tufayli davom etadi.

Natriy oksidi suvda ajralmaydi, lekin u bilan reaksiyaga kirishib, ishqor hosil qiladi:

Na 2 O + H 2 O \u003d 2 NaOH.

Mis gidroksidi erimaydigan asos, shuning uchun u suvda ajralmaydi.

To'liq ionli tenglama Cu(OH) 2 + 2H + + 2NO 3 - = Cu 2+ + 2NO 3 - + 2H 2 O

Qisqartirilgan ionli tenglama: Cu(OH) 2 + 2H + = Cu 2+ + 2H 2 O

Suvda eruvchan KNO 3 tuzi dissotsiatsiyalanganda gidroksid ionlarini bermaydi. Kuchli elektrolit bo'lib, u K + kationlariga va NO 3 anionlariga parchalanadi -

Ionlarni o'z ichiga olgan eritmaga sulfat kislota qo'shilganda cho'kma hosil bo'ladi:

1) NH 4 + va NO 3 -

2) K + va SiO 3 2−

Javob: 2

Tushuntirish:

Sulfat kislota kuchli elektrolit bo'lib, suvda ionlarga ajraladi: H + va SO 4 2-. H + kationlari SiO 3 2− anionlari bilan oʻzaro taʼsirlashganda suvda erimaydigan kremniy kislotasi H 2 SiO 3 hosil boʻladi.

Sulfat kislotaning kislota qoldig'i SO 4 2- tavsiya etilgan kationlar bilan cho'kma hosil qilmaydi, buni kislotalar, asoslar va tuzlarning suvda eruvchanligi jadvalidan tekshirish mumkin.

H + kationi, SiO 3 2−dan tashqari, taklif qilingan anionlar bilan ham cho'kma hosil qilmaydi.

Qisqartirilgan Cu 2+ + 2OH − = Cu(OH) 2 ionli tenglama quyidagi oʻzaro taʼsirga mos keladi:

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)

Javob: 3

Tushuntirish:

Birinchi holda, mis sulfat CuSO 4 va temir (III) gidroksid Fe (OH) 3 o'rtasidagi reaktsiya davom etmaydi, chunki temir gidroksidi erimaydigan asos bo'lib, suvli eritmada ajralmaydi.

Ikkinchi holda, mis sulfid CuS ning erimasligi tufayli reaktsiya ham davom etmaydi.

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

Molekulyar shakldagi reaksiya tenglamasi quyidagicha:

CuCl 2 + 2NaOH \u003d Cu (OH) 2 ↓ + 2NaCl.

To'liq ion shaklida bu reaktsiya tenglamasi:

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

To'liq ionli tenglamaning chap va o'ng qismlarida bir xil Na + va Cl ionlarini kamaytirish orqali biz qisqartirilgan ion tenglamasini olamiz:

Cu 2+ + 2OH - \u003d Cu (OH) 2 ↓

Mis oksidi CuO (II), oksid bo'lib o'tish metalli(IA guruhi) suv bilan o'zaro ta'sir qilmaydi, chunki u eruvchan asos hosil qilmaydi.

Mis (II) xlorid va kaliy gidroksid eritmalarining o'zaro ta'siri qisqartirilgan ion tenglamasiga to'g'ri keladi:

1) Cl - + K + = KCl

2) CuCl 2 + 2OH - \u003d Cu (OH) 2 + 2Cl -

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

Javob: 4

Tushuntirish:

Molekulyar shakldagi mis (II) xlorid va kaliy gidroksid eritmalari orasidagi almashinish reaksiyasi quyidagicha yoziladi:

CuCl 2 + 2KOH = Cu(OH) 2 ↓ + 2KCl

Reaksiya Cu(OH) 2 koʻk choʻkmasining choʻkishi hisobiga sodir boʻladi.

CuCl 2 va KOH eruvchan birikmalardir, shuning uchun eritmada ular ionlarga parchalanadi.

Reaksiyani to'liq ion shaklida yozamiz:

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

Biz bir xil ionlarni 2Cl - va 2K + ni kamaytiramiz

to'liq ionli tenglamaning chap va o'ng tomonida va biz qisqartirilgan ion tenglamasini olamiz:

Cu 2+ + 2OH - \u003d Cu (OH) 2 ↓

KCl, CuCl 2 va KOH eriydigan moddalar va suvli eritmada deyarli butunlay kationlar va anionlarga ajraladi. Boshqa taklif qilingan javoblarda bu birikmalar ajratilmagan shaklda ko'rinadi, shuning uchun 1, 2 va 3 variantlari to'g'ri emas.

Qaysi qisqartirilgan ionli tenglama natriy silikatning nitrat kislota bilan o'zaro ta'siriga mos keladi?

1) K + + NO 3 - = KNO 3

2) H + + NO 3 - = HNO 3

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

Javob: 3

Tushuntirish:

Natriy silikatning nitrat kislota bilan o'zaro ta'sir qilish reaktsiyasi (almashinuv reaktsiyasi) molekulyar shaklda quyidagicha yoziladi:

Na 2 SiO 3 + 2HNO 3 \u003d H 2 SiO 3 ↓ + 2NaNO 3

Natriy silikat eriydigan tuz va nitrat kislota kuchli bo'lgani uchun eritmadagi ikkala modda ham ionlarga ajraladi. Reaksiyani to'liq ion shaklida yozamiz:

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

SiO 3 2- + 2H + = H 2 SiO 3 ↓

Taklif etilgan variantlarning qolgan qismi reaksiya belgisini aks ettirmaydi - yog'ingarchilik. Bundan tashqari, taqdim etilgan javob variantlarida KNO 3 va K 2 SiO 3 ning eruvchan tuzlari va kuchli HNO 3 kislotasi ajratilmagan shaklda keltirilgan, bu, albatta, to'g'ri emas, chunki bu moddalar kuchli elektrolitlardir.

Qisqartirilgan ionli tenglama Ba 2+ + SO 4 2− =BaSO 4 oʻzaro taʼsirga mos keladi.

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

2) Ba (OH) 2 va CuSO 4

3) BaO va H 2 SO 4

Javob: 1

Tushuntirish:

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

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

Bariy nitrat va natriy sulfat eruvchan tuzlar boʻlgani uchun eritmadagi ikkala modda ham ionlarga ajraladi. Reaksiyani to'liq ion shaklida yozamiz:

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

Tenglamaning chap va o'ng qismlarida Na + va NO 3 - ionlarini kamaytirgandan so'ng, biz qisqartirilgan ion tenglamasini olamiz:

Ba 2+ + SO 4 2− = BaSO 4 ↓

Bariy gidroksidning mis sulfat bilan o'zaro ta'sir qilish reaktsiyasi (almashinuv reaktsiyasi) molekulyar shaklda quyidagicha yoziladi:

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

Ikkita cho'kma hosil bo'ladi. Bariy gidroksid va mis sulfat eruvchan moddalar bo'lganligi sababli, ikkalasi ham eritmada ionlarga ajraladi. Reaksiyani to'liq ion shaklida yozamiz:

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

Bariy oksidining sulfat kislota bilan o'zaro ta'sir qilish reaktsiyasi (almashinuv reaktsiyasi) molekulyar shaklda quyidagicha yoziladi:

BaO + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + H 2 O

BaO oksid bo'lgani uchun u suvda ajralmaydi (BaO suv bilan o'zaro ta'sirlanib, gidroksidi hosil qiladi), biz BaO formulasini ajratilmagan shaklda yozamiz. Sulfat kislota kuchli, shuning uchun eritmada H + kationlari va SO 4 2− anionlariga ajraladi. Reaksiya bariy sulfatning cho'kishi va kam dissotsiatsiyalanuvchi moddaning hosil bo'lishi tufayli davom etadi. Reaksiyani to'liq ion shaklida yozamiz:

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

Bu erda ham tenglamaning chap va o'ng qismlarida bir xil ionlar yo'q va hech narsani kamaytirish mumkin emas, keyin qisqartirilgan ion tenglama to'liq tenglama bilan bir xil ko'rinadi.
Bariy karbonatning sulfat kislota bilan o'zaro ta'sir qilish reaktsiyasi (almashinuv reaktsiyasi) molekulyar shaklda quyidagicha yoziladi:

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

Reaktsiya cho'kma hosil bo'lishi, gazning ajralib chiqishi va kam dissotsiatsiyalanuvchi birikma - suv hosil bo'lishi tufayli davom etadi. BaCO 3 erimaydigan tuz bo'lgani uchun u eritmada ionlarga parchalanmaydi, biz BaCO 3 formulasini molekulyar shaklda yozamiz. Sulfat kislota kuchli, shuning uchun eritmada H + kationlari va SO 4 2− anionlariga ajraladi. Reaksiyani to'liq ion shaklida yozamiz:

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

To'liq ionli tenglama qisqartirilgan tenglamaga to'g'ri keladi, chunki tenglamaning chap va o'ng tomonlarida bir xil ionlar mavjud emas.

Qisqartirilgan ionli tenglama Ba 2+ + CO 3 2− = BaCO 3 o'zaro ta'sirga mos keladi.

1) bariy sulfat va kaliy karbonat

2) bariy gidroksidi va karbonat angidrid

3) bariy xlorid va natriy karbonat

4) bariy nitrat va karbonat angidrid

Javob: 3

Tushuntirish:

Bariy sulfat BaSO 4 va kaliy karbonat K 2 CO 3 o'rtasidagi reaktsiya davom etmaydi, chunki bariy sulfat erimaydigan tuzdir. Kerakli holat ikki tuzning almashinish reaksiyalari ikkala tuzning eruvchanligidir.

Bariy gidroksid Ba(OH) 2 va karbonat angidrid CO 2 o'rtasidagi reaksiya ( kislota oksidi) erimaydigan tuz BaCO 3 hosil bo'lishi tufayli yuzaga keladi. Bu gidroksidi kislota oksidi bilan tuz va suv hosil qilish reaksiyasidir. Reaksiyani molekulyar shaklda yozamiz:

Ba(OH) 2 + CO 2 = BaCO 3 ↓ + H 2 O

Bariy gidroksid eruvchan asos bo'lgani uchun eritmada u Ba 2+ kationlariga va OH - gidroksid ionlariga ajraladi. Uglerod oksidi suvda ajralmaydi, shuning uchun ionli tenglamalarda uning formulasi molekulyar shaklda yozilishi kerak. Bariy karbonat erimaydigan tuzdir, shuning uchun ion reaktsiyasi tenglamasida u molekulyar shaklda ham yoziladi. Shunday qilib, bariy gidroksidi va karbonat angidridning to'liq ion shaklida o'zaro ta'sir qilish reaktsiyasi quyidagicha:

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

Tenglamaning chap va o'ng tomonlarida bir xil ionlar yo'qligi va hech narsani kamaytirishning iloji bo'lmagani uchun qisqartirilgan ion tenglama to'liq tenglama bilan bir xil ko'rinadi.

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

BaCl 2 + Na 2 CO 3 \u003d BaCO 3 ↓ + 2NaCl

Bariy xlorid va natriy karbonat eruvchan tuzlar bo'lgani uchun eritmadagi ikkala modda ham ionlarga ajraladi. Reaksiyani to'liq ion shaklida yozamiz:

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

Tenglamaning chap va o'ng qismlarida Na + va Cl - ionlarini kamaytirsak, biz qisqartirilgan ion tenglamasini olamiz:

Ba 2+ + CO 3 2- \u003d BaCO 3 ↓

Suvli eritmadagi bariy nitrat Ba (NO 3) 2 va karbonat angidrid CO 2 (kislotali oksid) o'rtasidagi reaksiya davom etmaydi. Karbonat angidrid Suvli eritmadagi CO 2 kuchsiz beqaror karbonat kislota H 2 CO 3 hosil qiladi, u kuchli HNO 3 ni Ba(NO 3) 2 tuzi eritmasidan siqib chiqara olmaydi.

Elektrolitlar va noelektrolitlar

Fizika darslaridan ma'lumki, ba'zi moddalarning eritmalari elektr tokini o'tkazishga qodir, boshqalari esa yo'q.

Eritmalari elektr tokini o'tkazadigan moddalar deyiladi elektrolitlar.

Eritmalari elektr tokini o'tkazmaydigan moddalar deyiladi elektrolit bo'lmaganlar. Masalan, shakar, spirt, glyukoza va boshqa ba'zi moddalarning eritmalari elektr tokini o'tkazmaydi.

Elektrolitik dissotsiatsiya va assotsiatsiya

Nima uchun elektrolitlar eritmalari elektr tokini o'tkazadi?

Shved olimi S. Arrhenius, elektr o'tkazuvchanligini o'rganuvchi turli moddalar, 1877 yilda elektr o'tkazuvchanligining sababi eritmada mavjudligi degan xulosaga keldi. ionlari elektrolit suvda eritilganda hosil bo'ladi.

Elektrolitlarning ionlarga parchalanishi jarayoni deyiladi elektrolitik dissotsiatsiya.

Eritmalarning fizik nazariyasiga amal qilgan S.Arrenius elektrolitning suv bilan oʻzaro taʼsirini hisobga olmagan va eritmalarda erkin ionlar bor deb hisoblagan. Undan farqli o‘laroq, rus kimyogarlari I. A. Kablukov va V. A. Kistyakovskiylar D. I. Mendeleyevning kimyoviy nazariyasini elektrolitik dissotsilanishni tushuntirishda qo‘llaganlar va elektrolitlar eritilganda, bu holatni isbotlaganlar. kimyoviy o'zaro ta'sir suv bilan eriydi, bu esa gidratlarning hosil bo'lishiga olib keladi va keyin ular ionlarga ajraladi. Ular eritmalarda erkin emas, "yalang'och" ionlar emas, balki gidratlangan, ya'ni suv molekulalarining "mo'ynali kiyimida kiyingan" ionlar borligiga ishonishdi.

Suv molekulalari dipollar(ikki qutb), chunki vodorod atomlari 104,5 ° burchak ostida joylashgan, buning natijasida molekula burchak shakliga ega. Suv molekulasi quyida sxematik tarzda ko'rsatilgan.

Qoida tariqasida, moddalar eng oson ajraladi ionli bog'lanish va shunga mos ravishda ion bilan kristall panjara, chunki ular allaqachon tayyor ionlardan iborat. Ular eriganida, suv dipollari elektrolitning musbat va manfiy ionlari atrofida qarama-qarshi zaryadlangan uchlari bilan yo'naltiriladi.

Elektrolitlar ionlari va suv dipollari o'rtasida o'zaro tortishish kuchlari paydo bo'ladi. Natijada ionlar orasidagi bog'lanish zaiflashadi va ionlarning kristalldan eritmaga o'tishi sodir bo'ladi. Shubhasiz, moddalarning ionli bog'lanish (tuzlar va ishqorlar) bilan dissotsiatsiyasi jarayonida sodir bo'ladigan jarayonlar ketma-ketligi quyidagicha bo'ladi:

1) kristall ionlari yaqinida suv molekulalarining (dipollarning) yo'nalishi;

2) suv molekulalarining kristallning sirt qatlamining ionlari bilan hidratsiyasi (o'zaro ta'siri);

3) elektrolitlar kristalining gidratlangan ionlarga ajralishi (parchalanishi).

Soddalashtirilgan holda, davom etayotgan jarayonlarni quyidagi tenglama yordamida aks ettirish mumkin:

Xuddi shunday, elektrolitlar ajraladi, ularning molekulalarida kovalent bog'lanish mavjud (masalan, vodorod xlorid HCl molekulalari, pastga qarang); faqat bu holda, suv dipollari ta'sirida, kovalent qutbli bog'lanish ionga aylanadi; bu holda sodir bo'ladigan jarayonlar ketma-ketligi quyidagicha bo'ladi:

1) suv molekulalarining elektrolitlar molekulalarining qutblari atrofidagi orientatsiyasi;

2) suv molekulalarining elektrolitlar molekulalari bilan hidratsiyasi (o'zaro ta'siri);

3) elektrolitlar molekulalarining ionlanishi (kovalent qutbli bog'lanishning ionga aylanishi);

4) elektrolitlar molekulalarining gidratlangan ionlarga ajralishi (parchalanishi).

Soddalashtirilgan holda, xlorid kislotaning dissotsilanish jarayonini quyidagi tenglama yordamida aks ettirish mumkin:

Shuni hisobga olish kerakki, elektrolitlar eritmalarida tasodifiy harakatlanuvchi gidratlangan ionlar bir-biri bilan to'qnashishi va qayta birlashishi mumkin. Bu teskari jarayon assotsiatsiya deb ataladi. Eritmalardagi assotsiatsiya dissotsilanish bilan parallel ravishda sodir bo'ladi, shuning uchun reaktsiya tenglamalarida teskarilik belgisi qo'yiladi.

Gidratlangan ionlarning xossalari gidratlanmaganlarnikidan farq qiladi. Masalan, gidratlanmagan mis ioni Cu 2+ suvsiz mis (II) sulfat kristallarida oq rangda, gidratlanganda ko‘k rangda bo‘ladi, ya’ni Cu 2+ nH 2 O suv molekulalari bilan bog‘lanadi. suv molekulalari.

Elektrolitik dissotsilanish darajasi

Elektrolitlar eritmalarida ionlar bilan bir qatorda molekulalar ham mavjud. Shuning uchun elektrolitlar eritmalari xarakterlanadi dissotsiatsiya darajasi, bu bilan belgilanadi Yunoncha harf a ("alfa").

Bu ionlarga parchalanadigan zarrachalar sonining (N g) ga nisbati umumiy soni erigan zarralar (N p).

Elektrolitlar dissotsilanish darajasi empirik tarzda aniqlanadi va kasr yoki foizlarda ifodalanadi. Agar \u003d 0 bo'lsa, unda dissotsiatsiya bo'lmaydi va agar \u003d 1 yoki 100% bo'lsa, elektrolitlar butunlay ionlarga parchalanadi. Turli elektrolitlar dissotsilanishning turli darajalariga ega, ya'ni dissotsilanish darajasi elektrolitning tabiatiga bog'liq. Bu konsentratsiyaga ham bog'liq: eritmaning suyultirilishi bilan dissotsiatsiya darajasi ortadi.

Elektrolitik dissotsilanish darajasiga ko'ra elektrolitlar kuchli va kuchsizlarga bo'linadi.

Kuchli elektrolitlar- bular elektrolitlar bo'lib, ular suvda eriganida deyarli to'liq ionlarga ajraladi. Bunday elektrolitlar uchun dissotsilanish darajasining qiymati birlikka intiladi.

Kuchli elektrolitlarga quyidagilar kiradi:

1) barcha eruvchan tuzlar;

2) kuchli kislotalar, masalan: H 2 SO 4, HCl, HNO 3;

3) barcha ishqorlar, masalan: NaOH, KOH.

Zaif elektrolitlar- bular suvda eritilganda deyarli ionlarga ajralmaydigan elektrolitlar. Bunday elektrolitlar uchun dissotsilanish darajasining qiymati nolga intiladi.

Zaif elektrolitlarga quyidagilar kiradi:

1) kuchsiz kislotalar - H 2 S, H 2 CO 3, HNO 2;

2) ammiakning NH 3 H 2 O suvli eritmasi;

4) ba'zi tuzlar.

Dissotsiatsiya konstantasi

Kuchsiz elektrolitlar eritmalarida, ularning to'liq dissotsiatsiyasi tufayli, dissotsiatsiyalanmagan molekulalar va ionlar orasidagi dinamik muvozanat. Masalan, sirka kislotasi uchun:

Ushbu muvozanatga massa ta'siri qonunini qo'llashingiz va muvozanat konstantasi uchun ifodani yozishingiz mumkin:

Kuchsiz elektrolitning dissotsilanish jarayonini tavsiflovchi muvozanat konstantasi deyiladi dissotsiatsiya konstantasi.

Dissotsiatsiya konstantasi elektrolitlar (kislota, asos, suv) qobiliyatini tavsiflaydi. ionlarga ajraladi. Konstanta qanchalik katta bo'lsa, elektrolitlar ionlarga shunchalik oson parchalanadi, shuning uchun u kuchliroq bo'ladi. Zaif elektrolitlar uchun dissotsiatsiya konstantalarining qiymatlari ma'lumotnomalarda keltirilgan.

Elektrolitik dissotsilanish nazariyasining asosiy qoidalari

1. Suvda eritilganda elektrolitlar musbat va manfiy ionlarga ajraladi (parchalanadi).

ionlari- bu kimyoviy elementning mavjudligi shakllaridan biridir. Masalan, natriy metall atomlari Na 0 suv bilan kuchli ta'sir o'tkazib, ishqor (NaOH) va vodorod H 2 hosil qiladi, natriy ionlari Na + esa bunday mahsulotlarni hosil qilmaydi. Xlor Cl 2 sariq-yashil rangga va o'tkir hidga ega, zaharli va xlor ionlari Cl rangsiz, toksik bo'lmagan, hidsizdir.

ionlari musbat yoki manfiy zaryadlangan zarralar bo'lib, bir yoki bir nechta atomlarning atomlari yoki atom guruhlari aylanadi. kimyoviy elementlar elektronlarni berish yoki olish orqali.

Eritmalarda ionlar turli yo'nalishlarda tasodifiy harakat qiladi.

Tarkibiga ko'ra ionlar quyidagilarga bo'linadi oddiy- Cl - , Na + va murakkab- NH 4 +, SO 2 -.

2. Suvli eritmalarda elektrolitning dissotsiatsiyasining sababi uning hidratsiyasi, ya'ni elektrolitning suv molekulalari bilan o'zaro ta'siri va yorilishidir. kimyoviy bog'lanish unda.

Ushbu o'zaro ta'sir natijasida gidratlangan, ya'ni suv molekulalari bilan bog'liq bo'lgan ionlar hosil bo'ladi. Shuning uchun, suv qobig'ining mavjudligiga ko'ra, ionlar bo'linadi gidratlangan(eritma va kristalli gidratlarda) va hidratlanmagan(suvsiz tuzlarda).

3. Elektr tokining ta'sirida musbat zaryadlangan ionlar oqim manbai - katodning manfiy qutbiga qarab harakat qiladi va shuning uchun kationlar deb ataladi va manfiy zaryadlangan ionlar oqim manbai - anodning musbat qutbiga qarab harakat qiladi va shuning uchun anionlar deb ataladi. .

Shuning uchun ionlarning yana bir tasnifi mavjud - ularning zaryad belgisi bilan.

Kationlarning zaryadlari yig'indisi (H +, Na +, NH 4 +, Cu 2+) anionlarning zaryadlari yig'indisiga teng (Cl -, OH -, SO 4 2-), natijada ulardan elektrolit eritmalari (HCl, (NH 4) 2 SO 4, NaOH, CuSO 4) elektr neytral bo'lib qoladi.

4. Elektrolitik dissotsilanish kuchsiz elektrolitlar uchun teskari jarayondir.

Dissotsilanish jarayoni (elektrolitning ionlarga parchalanishi) bilan bir qatorda teskari jarayon ham davom etadi - uyushma(ionlarning ulanishi). Shuning uchun elektrolitik dissotsilanish tenglamalarida tenglik belgisi o'rniga qaytuvchanlik belgisi qo'yiladi, masalan:

5. Hamma elektrolitlar ionlarga bir xil darajada ajralavermaydi.

Elektrolitning tabiatiga va uning kontsentratsiyasiga bog'liq. Kimyoviy xossalari elektrolitlar eritmalari dissotsilanish jarayonida hosil bo'ladigan ionlarning xossalari bilan aniqlanadi.

Kuchsiz elektrolitlar eritmalarining xossalari dissotsilanish jarayonida hosil bo`lgan, bir-biri bilan dinamik muvozanatda bo`lgan molekulalar va ionlarga bog`liq.

Sirka kislotasining hidi CH 3 COOH molekulalarining mavjudligidan kelib chiqadi, indikatorlarning nordon ta'mi va rangi o'zgarishi eritmada H + ionlarining mavjudligi bilan bog'liq.

Kuchli elektrolitlar eritmalarining xossalari ularning dissotsilanish jarayonida hosil bo`ladigan ionlarning xossalari bilan belgilanadi.

Masalan, kislotalarning umumiy xossalari, masalan, nordon ta'mi, indikatorlarining rangi o'zgarishi va boshqalar, ularning eritmalarida vodorod kationlari (aniqrog'i, oksonium ionlari H 3 O +) mavjudligi bilan bog'liq. Umumiy xususiyatlar ishqorlar, masalan, teginish uchun sovunlik, indikatorlar rangining o'zgarishi va boshqalar, ularning eritmalarida gidroksid ionlari OH mavjudligi va tuzlarning xossalari - eritmada metallga (yoki ammoniyga) parchalanishi bilan bog'liq. ) kislota qoldiqlarining kationlari va anionlari.

Elektrolitik dissotsilanish nazariyasiga ko'ra suvli elektrolitlar eritmalaridagi barcha reaksiyalar ionlar orasidagi reaksiyalardir. Bu sabab yuqori tezlik elektrolitlar eritmalarida ko'plab kimyoviy reaktsiyalar.

Ionlar o'rtasida sodir bo'ladigan reaktsiyalar deyiladi ion reaktsiyalari, va bu reaksiyalar tenglamalari - ionli tenglamalar.

Suvli eritmalarda ion almashish reaksiyalari quyidagicha davom etishi mumkin:

1. qaytarib bo'lmaydigan tarzda, tugatish uchun.

2. qaytariladigan ya'ni bir vaqtning o'zida ikkita qarama-qarshi yo'nalishda oqim. Eritmalardagi kuchli elektrolitlar o'rtasidagi almashinuv reaktsiyalari oxirigacha davom etadi yoki deyarli qaytmas bo'lib, ionlar bir-biri bilan qo'shilib, moddalarni hosil qiladi:

a) erimaydigan;

b) kam dissotsiatsiyalanuvchi (zaif elektrolitlar);

c) gazsimon.

Bu erda molekulyar va qisqartirilgan ion tenglamalariga ba'zi misollar:

Reaktsiya qaytarilmasdir, chunki uning mahsulotlaridan biri erimaydigan moddadir.

Neytrallanish reaksiyasi qaytarilmasdir, chunki past dissotsiatsiyalanuvchi modda - suv hosil bo'ladi.

Reaktsiya qaytarilmasdir, chunki CO 2 gaz hosil bo'ladi va past dissotsiatsiyalanuvchi modda suvdir.

Agar boshlang'ich moddalar orasida va reaksiya mahsulotlari orasida kuchsiz elektrolitlar yoki yomon eriydigan moddalar bo'lsa, unda bunday reaktsiyalar teskari bo'ladi, ya'ni ular oxirigacha davom etmaydi.

Qaytariladigan reaksiyalarda muvozanat eng kam eriydigan yoki eng kam dissotsilangan moddalar hosil bo'lishi tomon siljiydi.

Masalan:

Muvozanat kuchsizroq elektrolit - H 2 O hosil bo'lishi tomon siljiydi. Biroq, bunday reaksiya oxirigacha davom etmaydi: eritmada sirka kislotasi va gidroksid ionlarining ajralmagan molekulalari qoladi.

Agar boshlang'ich moddalar kuchli elektrolitlar bo'lsa, ular o'zaro ta'sirlashganda erimaydigan yoki ozgina ajraladigan moddalar yoki gazlar hosil qilmaydi, unda bunday reaktsiyalar davom etmaydi: eritmalar aralashtirilganda ionlar aralashmasi hosil bo'ladi.

Sinovdan o'tish uchun ma'lumotnoma:

Mendeleev jadvali

Eruvchanlik jadvali

Elektrolitik dissotsiatsiya- elektrolitning erishi yoki erishi vaqtida uning ionlarga parchalanish jarayoni.

Elektrolitik dissotsilanishning klassik nazariyasini 1887 yilda S. Arrenius va V. Ostvaldlar yaratdilar. Arrenius eritmalarning fizik nazariyasiga amal qildi, elektrolitning suv bilan oʻzaro taʼsirini hisobga olmadi va eritmalarda erkin ionlar borligiga ishondi. Rus kimyogarlari I. A. Kablukov va V. A. Kistyakovskiylar D. I. Mendeleyevning eritmalar kimyoviy nazariyasidan foydalanib, elektrolitik dissotsilanishni tushuntirib, elektrolitlar eritilganda suv bilan kimyoviy taʼsirga kirishishini, buning natijasida elektrolit ionlarga ajralishini isbotladilar.

Elektrolitik dissotsilanishning klassik nazariyasi erigan moddaning to'liq bo'lmagan dissotsiatsiyasi haqidagi farazga asoslanadi, a dissotsilanish darajasi, ya'ni parchalangan elektrolitlar molekulalarining nisbati bilan tavsiflanadi. Dissotsiatsiyalanmagan molekulalar va ionlar orasidagi dinamik muvozanat massalar ta'siri qonuni bilan tavsiflanadi.

Ionlarga parchalanadigan moddalar elektrolitlar deyiladi. Elektrolitlar ionli yoki kuchli moddalardir kovalent bog'lanish: kislotalar, asoslar, tuzlar. boshqa moddalar elektrolitlar bo'lmagan; bularga qutbsiz yoki kuchsiz qutbli kovalent bog'langan moddalar kiradi; masalan, ko'plab organik birikmalar.

TED ning asosiy qoidalari (elektrolitik dissotsiatsiya nazariyasi):

Molekulalar musbat va manfiy zaryadlangan ionlarga (oddiy va murakkab) parchalanadi.

Elektr toki ta'sirida kationlar (musbat zaryadlangan ionlar katod (-) tomon harakatlanadi) va anionlar (manfiy zaryadlangan ionlar) anod (+) tomon harakatlanadi.

Dissotsilanish darajasi moddaning va erituvchining tabiatiga, konsentratsiyasiga, haroratga bog'liq.

Agar dissotsilanish darajasi moddaning tabiatiga bog'liq bo'lsa, u holda moddalarning ma'lum guruhlari o'rtasida farq bor, deb xulosa qilish mumkin.

Katta darajadagi dissotsiatsiya kuchli elektrolitlarga (ko'pchilik asoslar, tuzlar, ko'plab kislotalar) xosdir. Shuni ta'kidlash kerakki, ionlarga parchalanish - qaytariladigan reaktsiya. Shuni ham ta'kidlash kerakki, bu mavzuda qo'sh va asosli tuzlarning dissotsiatsiyasiga oid misollar tahlil qilinmaydi, ularning dissotsiatsiyasi "tuz" mavzusida tasvirlangan.
Kuchli elektrolitlarga misollar:
NaOH, K 2 SO 4, HClO 4
Dissotsiatsiya tenglamalari:
NaOH⇄Na + +OH -

K 2 SO 4 ⇄2K + +SO 4 2-

HClO 4 ⇄H + +ClO 4 -

Elektrolitlar kuchining miqdoriy xarakteristikasi dissotsilanish darajasi (a) - nisbatdir. molar kontsentratsiyasi dissotsilangan elektrolitning eritmadagi umumiy molyar konsentratsiyasiga.

Dissotsilanish darajasi birlikning kasrlarida yoki foizda ifodalanadi. Qiymatlar diapazoni 0 dan 100% gacha.

a = 0% elektrolit bo'lmaganlarga tegishli (disotsiatsiya yo'q)

0% <α < 100% относится к слабым электролитам (диссоциация неполная)
a = 100% kuchli elektrolitlarni bildiradi (to'liq dissotsiatsiya)

Shuningdek, dissotsiatsiya bosqichlari sonini esga olish kerak, masalan:
H 2 SO 4 eritmasining dissotsiatsiyasi

H 2 SO 4 ⇄ H + + HSO 4 -

HSO 4 - ⇄H + +SO 4 2-

Dissotsiatsiyaning har bir bosqichi o'ziga xos dissotsiatsiya darajasiga ega.
Masalan, CuCl 2, HgCl 2 tuzlarining dissotsiatsiyasi:
CuCl 2 ⇄Cu 2+ + 2Cl - dissotsiatsiya to'liq davom etadi

Va simob xlorid holatida dissotsiatsiya to'liq emas, keyin esa to'liq emas.

HgCl 2 ⇄HgCl + +Cl -

Sulfat kislota eritmasiga qaytsak, shuni aytish kerakki, suyultirilgan kislotaning ikkala bosqichining dissotsilanish darajasi konsentrlanganga qaraganda ancha yuqori. Konsentrlangan eritmaning dissotsiatsiyasi jarayonida juda ko'p modda molekulalari va HSO 4 - gidroanionlarning yuqori konsentratsiyasi mavjud.

Ko'p asosli kislotalar va ko'p kislotali asoslar uchun dissotsiatsiya bir necha bosqichda (asosligiga qarab) boradi.

Biz kuchli va kuchsiz kislotalarni sanab o'tamiz va ion almashinuv tenglamalariga o'tamiz:
Kuchli kislotalar (HCl, HBr, HI, HClO 3, HBrO 3, HIO 3, HClO 4, H 2 SO 4, H 2 SeO 4, HNO 3, HMnO 4, H 2 Cr 2 O 7)

Zaif kislotalar (HF, H 2 S, H 2 Se, HClO, HBrO, H 2 SeO 3, HNO 2, H 3 PO 4, H 4 SiO 4, HCN, H 2 CO 3, CH 3 COOH)

Elektrolitlar eritmalari va eritmalarida kimyoviy reaksiyalar ionlar ishtirokida boradi. Bunday reaktsiyalarda elementlarning oksidlanish darajalari o'zgarmaydi va reaktsiyalarning o'zi deyiladi ion almashinish reaksiyalari.

Agar yomon eriydigan yoki amalda erimaydigan moddalar (ular cho'kma), uchuvchi moddalar (gaz holida ajralib chiqadigan) yoki kuchsiz elektrolitlar (masalan, suv) hosil bo'lsa, ion almashinuv reaktsiyalari oxirigacha (qaytib bo'lmaydigan) davom etadi.

Ion almashinuvi reaktsiyalari odatda uch bosqichda yoziladi:
1. Molekulyar tenglama
2. To‘liq ionli tenglama
3. Qisqartirilgan ionli tenglama
Yozayotganda yog'ingarchilik va gazlarni ko'rsatishni unutmang, shuningdek eruvchanlik jadvaliga amal qiling.

Barcha reaktivlar va mahsulotlar suvda eriydigan reaksiyalar davom etmaydi.

Bir necha misol:
Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O

2Na + +CO 3 2- +2H + +SO 4 2- →2Na + +SO 4 2- +CO 2 +H 2 O

CO 3 2- + 2H + → CO 2 + H 2 O

Qisqartirilgan ionli tenglama to'liq ionli tenglamaning har ikki tomonidan bir xil ionlarni kesib o'tish orqali olinadi.

Agar cho'kma hosil bo'lishi bilan ikkita tuz o'rtasida ion almashinuvi reaktsiyasi sodir bo'lsa, u holda ikkita juda eruvchan reagentni olish kerak. Ya'ni, agar reaktivlarning eruvchanligi mahsulotlardan birining eruvchanligidan yuqori bo'lsa, ion almashish reaktsiyasi davom etadi.

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

Ba'zan ion almashinuvi reaktsiyalarini yozishda ular to'liq ionli tenglamani o'tkazib yuboradilar va darhol qisqartirilganini yozadilar.

Ba 2+ +SO 4 2- → BaSO 4 ↓

Yomon eriydigan moddaning cho'kmasini olish uchun doimo ularning konsentrlangan eritmalarida yaxshi eriydigan reagentlarni tanlash kerak.
Masalan:
2KF+FeCl 2 →FeF 2 ↓+2KCl

Fe 2+ +2F - → FeF 2 ↓

Mahsulotlarni cho'ktirish uchun reagentlarni tanlash bo'yicha ushbu qoidalar amal qiladi faqat tuzlar uchun.

Yog'ingarchilik bilan reaktsiyalarga misollar:
1.Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2H 2 O

Ba 2+ +SO 4 2- → BaSO 4 ↓

2. AgNO 3 +KI→AgI↓+KNO 3

Ag + +I - →AgI↓

3.H 2 S+Pb(NO 3) 2 →PbS↓+2HNO 3

H 2 S+Pb 2+ →PbS↓+2H +

4. 2KOH + FeSO 4 → Fe(OH) 2 ↓ + K 2 SO 4

Fe 2+ +2OH - →Fe(OH) 2 ↓

Gazlar evolyutsiyasi reaktsiyalariga misollar:
1. CaCO 3 + 2HNO 3 → Ca (NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O

CaCO 3 + 2H + → Ca 2+ + CO 2 + H 2 O

2. 2NH 4 Cl + Ca (OH) 2 → 2NH 3 + CaCl 2 + 2H 2 O

NH 4 + +OH - →NH 3 +H 2 O

3. ZnS+2HCl→H 2 S+ZnCl 2

ZnS+2H + →H 2 S+Zn 2+

Zaif elektrolitlar hosil bo'lishi bilan reaktsiyalarga misollar:
1.Mg (CH 3 COO) 2 + H 2 SO 4 → MgSO 4 + 2CH 3 COOH

CH 3 COO - + H + →CH 3 COOH

2. HI+NaOH→NaI+H 2 O

H + +OH - →H 2 O

O'rganilgan materialni imtihonlarda duch keladigan aniq vazifalar bo'yicha qo'llashni ko'rib chiqing:
№1 .Maddalar orasida: NaCl, Na 2 S, Na 2 SO 4 - Cu (NO3) 2 eritmasi bilan reaksiyaga kirishadi (-s)

1) faqat Na 2 S

2) NaCl va Na 2 S

3) Na 2 S va Na 2 SO 4

4) NaCl va Na 2 SO 4

"Kirish" so'zi "reaksiya davom etadi" degan ma'noni anglatadi va yuqorida aytib o'tilganidek, agar erimaydigan yoki ozgina eriydigan modda hosil bo'lsa, gaz ajralib chiqsa yoki kuchsiz elektrolit (suv) hosil bo'lsa, reaksiya davom etadi.

Keling, variantlarni birma-bir ko'rib chiqaylik.
1) Cu(NO 3) 2 +Na 2 S→CuS↓+2NaNO 3 cho‘kmasi hosil bo‘ldi.
2) NaCl + Cu (NO 3) 2 ↛CuCl 2 + 2NaNO 3

Faqat Na 2 S bilan reaksiya cho‘kma hosil bo‘lishi bilan boradi

3) Na 2 S bilan birinchi ikkita misoldagi kabi cho'kma hosil bo'ladi.
Na 2 SO 4 +Cu(NO 3) 2 ↛CuSO 4 +2NaNO 3

Barcha mahsulotlar juda eruvchan elektrolitlardir, ular gaz emas, shuning uchun reaktsiya davom etmaydi.

4) Na 2 SO 4 bilan reaksiya oldingi javobdagidek ketmaydi
NaCl+Cu(NO 3) 2 ↛CuCl 2 +2NaNO 3

Barcha mahsulotlar juda eruvchan elektrolitlardir, ular gaz emas, shuning uchun reaktsiya davom etmaydi.

Shuning uchun, mos 1 Mumkin javob.

№2 . O'zaro ta'sir paytida gaz chiqariladi

1) MgCl 2 va Ba (NO 3) 2

2) Na 2 CO 3 va CaCl 2

3) NH 4 C va NaOH

4) CuSO 4 va KOH

Bunday vazifalardagi "gaz" so'zi aynan gazlar va uchuvchi birikmalarni anglatadi.

Topshiriqlarda NH 3 H 2 O, H 2 CO 3 odatda bunday birikmalar sifatida topiladi (normal reaksiya sharoitida u CO 2 va H 2 O ga parchalanadi, uglerod kislotasining to'liq formulasini yozmaslik odatiy holdir, lekin darhol uni gaz va suvga bo'yash) , H 2 S.

Yuqorida keltirilgan moddalardan biz H 2 S ni ololmaymiz, chunki barcha moddalarda sulfid ioni mavjud emas. Biz karbonat angidridni ham ololmaymiz, chunki uni tuzdan olish uchun siz kislota qo'shishingiz kerak va boshqa tuz natriy karbonat bilan bog'langan.
Gazni 3 ta variantda olishimiz mumkin.
NH 4 Cl + NaOH → NH 3 + NaCl + H 2 O

O'tkir hidli gaz ajralib chiqdi.

Shuning uchun, mos 3 Mumkin javob.

№3 .Xlorid kislota bilan reaksiyaga kirishadi

1) kumush nitrat

2) bariy nitrat

3) kumush

4) kremniy oksidi

Reagentlar orasida ikkita elektrolit mavjud bo'lib, reaksiya sodir bo'lishi uchun cho'kma ajralib turishi kerak.
Xlorid kislota kremniy oksidi bilan reaksiyaga kirishmaydi, kumush esa vodorodni siqib chiqarmaydi. xlorid kislotasi.
Ba (NO 3) 2 + 2HCl → BaCl 2 + 2HNO 3 reaksiya davom etmaydi, chunki barcha mahsulotlar eriydigan elektrolitlardir.
AgNO 3 +HCl→AgCl↓+NaNO 3

Kumush nitratning oq pishloqli cho'kmasi tushadi
Shuning uchun, mos 1 Mumkin javob.

Quyidagi topshiriq misoli, birinchi uchtasidan farqli o'laroq, KIM USE 2017 dan olingan.
Birinchi uchtasi KIM OGE 2017 dan olingan

Moddalarning formulalari va ularning suvli eritmalarini ajrata oladigan reagent o'rtasidagi yozishmalarni o'rnating: harf bilan ko'rsatilgan har bir pozitsiya uchun raqam bilan ko'rsatilgan mos keladigan pozitsiyani tanlang.
MADDALAR FORMULA REAGENT
A) HNO 3 va H 2 O 1) CaCO 3
B) KCl va NaOH 2) KOH

B) NaCl va BaCl 2 3) HCl

D) AlCl 3 va MgCl 2 4) KNO 3

Ushbu vazifani bajarish uchun, avvalo, har bir harf ostida bir xil eritmada bo'lgan ikkita modda ko'rsatilganligini tushunishingiz kerak va siz moddani tanlashingiz kerak, shunda ulardan kamida bittasi berilgan reagent moddasi bilan sifatli reaktsiyaga kirishadi. raqam ostida.

Nitrat kislota eritmasiga kaltsiy karbonat qo'shing, karbonat angidrid reaktsiyaning belgisi bo'ladi:
2HNO 3 + CaCO 3 → Ca (NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O
Bundan tashqari, mantiqan, kaltsiy karbonat suvda erimaydi, ya'ni u boshqa barcha eritmalarda ham erimaydi, shuning uchun gazning paydo bo'lishidan tashqari, reaktsiya belgilariga kaltsiy karbonatning erishi ham qo'shilishi mumkin.

B harfi ostidagi eritmani 3 raqami ostidagi xlorid kislotasi yordamida ajratish mumkin, lekin faqat reaktsiyadan keyin rangi o'zgarib ketadigan indikatordan (fenolftalein) foydalanishga ruxsat berilsa, chunki ishqor neytrallanadi. .

Shuning uchun biz OH - ion eritmasida faqat 5 eritma (CuSO 4) yordamida ajrata olamiz.
2NaOH+CuSO 4 →Cu(OH) 2 ↓+Na 2 SO 4

Ikkita eritmada hosil bo'lgan ko'k rangli kristallar.

B harfi ostidagi eritmani 5-raqamli reagent yordamida ham ajratish mumkin, chunki sulfat ionlari bariy bilan qo'shilib, darhol oq kristall cho'kmaga tushadi, bu hatto eng kuchli kislotalardan ham ortiq erimaydi.
BaCl 2 + CuSO 4 → CuCl 2 + BaSO 4 ↓

G harfi ostidagi eritmani har qanday gidroksidi yordamida ajratish oson, chunki magniy va alyuminiy asoslari reaksiya paytida darhol cho'kadi. Ishqor 2 raqami ostida ifodalanadi

AlCl 3 +3KOH→Al(OH) 3 ↓+3KCl

MgCl 2 +2KOH→Mg(OH) 2 ↓+2KCl

Muharrir: Xarlamova Galina Nikolaevna