2.
Электролитическая диссоциация веществ в растворах
Сущность теории электролитической диссоциации:
Вещества, растворы которых являются электролитами, при растворении распадаются на частицы (ионы), несущие положительные и отрицательные заряды.
Растворы являются проводниками электрического тока тогда, когда они содержат ионы. Чем больше растворенных частиц распадается на ионы, тем лучше они проводят электрический ток, т.е. тем лучше их электрическая проводимость.
Процесс электролитической диссоциации изображается так:
Al2(SO4)3 = 2Al(3+) + 3SO4(2-)
Кислоты, основания, амфотерные гидроксиды, соли
Кислотами называются электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только катионы водорода
Н3РО4 Н+ + Н2РО-4(первая ступень)
Н2РО-4 Н+ + НРO2-4 (вторая ступень)
НРО2-4 Н+ PОЗ-4 (третья ступень)
Диссоциация многоосновной кислоты протекает главным образом по первой ступени, в меньшей степени по второй и лишь в незначительной степени - по третьей. Поэтому в водном растворе, например, фосфорной кислоты наряду с молекулами Н3РО4 имеются ионы (в последовательно уменьшающихся количествах) Н2РО2-4, НРО2-4 и РО3-4.
Основаниями называются электролиты, при диссоциации которых в качестве анионов образуются только гидроксид-ионы.
Например:
KOH K+ + OH-; NH4OH NH+4 + OH-
Основания, растворимые в воде называются щелочами. Их немного. Это основания щелочных и щелочноземельных металлов: LiOH, NaОН, КОН, RbОН, СsОН, FrОН и Са(ОН)2, Sr(ОН)2, Ва(ОН)2, Rа(ОН)2, а также NН4ОН. Большинство оснований в воде малорастворимо.
Кислотность основания определяется числом его гидроксильных групп (гидроксогрупп). Например, NН4ОН - однокислотное основание, Са(ОН)2 - двухкислотное, Fе(ОН)3 - трехкислотное и т.д. Двух- и многокислотные основания диссоциируют ступенчато
Ca(ОН)2Са(ОН)+ + OH- (первая ступень)
Ca(OH)+Ca2++OH- (вторая ступень)
Однако имеются электролиты, которые при диссоциации одновременно образуют катионы водорода, и гидроксид-ионы. Эти электролиты называются амфотерными или амфолитами. К ним относятся вода, гидроксиды цинка, алюминия, хрома и ряд других веществ. Вода, например, диссоциирует на ионы Н+ и ОН- (в незначительных количествах):
Н2O Н+ + ОН-
Следовательно, у нее в равной мере выражены и кислотные свойства, обусловленные наличием катионов водорода Н+, и щелочные свойства, обусловленные наличием ионов ОН-.
Диссоциацию амфотерного гидроксида цинка Zn(ОН)2 можно выразить уравнением
2ОН- + Zn2+ + 2Н2О Zn(ОН)2 + 2Н2О [Zn(ОН)4]2-+ 2Н+
Солями называются электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов, а также катион аммония ( NH+4) и анионы кислотных остатков
Например:
(NH4)2SO4 2NH+4 + SO2-4; Na3PO4 3Na+ + PO3-4
Так диссоциируют средние соли. Кислые же и основные соли диссоциируют ступенчато. У кислых солей вначале отщепляются ионы металлов, а затем катионы водорода. Например:
KHSO4 K+ + HSO-4
и далее
HSO-4 H++SO2-4
У основных солей вначале отщепляются кислотные остатки, а затем гидроксид-ионы.
Mg(OH)Cl Mg(OH)++Cl-
и далее
Mg(OH)+ Mg2++OH-
Основностъ кислоты определяется числом катионов водорода, вторые образуются при диссоциации. Так, НCl, HNO3 - одноосновные кислоты - образуется один катион водорода; Н2S, Н2СО3, Н2SO4 - двухосновные, а Н3РО4, Н3АsО4 - трехосновные, так как образуются соответственно два и три катиона водорода.
Двух- и многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато (постепенно).
Сильные и слабые электролиты
Исходя из степени диссоциации все электролиты делятся на две группы
