Заказ №38812

Сформулируйте положения теории электролитической диссоциации. Запишите в молекулярной, полной и сокращенной ионной форме уравнение реакции между ВаCl2 и К3РO4.

Решение:

Основные положения теории электролитической диссоциации В первой половине 19 в. М. Фарадей ввел понятие об электролитах и неэлектролитах. Электролиты – вещества, водные растворы или расплавы которых проводят электрических ток. Неэлектролиты – вещества, водные растворы или расплавы которых не проводят электрический ток электролитам относятся соли, кислоты, основания. В молекулах этих веществ имеются ионные или ковалентные сильно полярные химические связи. К неэлектролитам относятся вещества, в молекулах которых имеются ковалентные неполярные или малополярные связи. Например, кислород, водород, многие органические вещества – глюкоза, сахароза, бензол, эфиры и др. Для объяснения электропроводности растворов и расплавов солей, кислот, оснований шведский ученый С. Аррениус создал теорию электролитической диссоциации (1887 г.). Представления о диссоциации электролитов получили развитие в работах русских химиков И.А. Каблукова и В.А. Кистяковского. Они применили к объяснению процесса электролитической диссоциации химическую теорию растворов Д.И. Менделеева. Основные положения ТЭД: 1. Молекулы электролитов при растворении в воде или расплавлении распадаются на ионы. Процесс распада молекул электролитов на ионы в растворе или расплаве называется электролитической диссоциацией (или ионизацией) Ионы – это атомы или группы атомов, имеющие положительный или отрицательный заряд (Na+ , S2- , NO3 - и др.) Положительно заряженные ионы – катионы, отрицательно заряженные ионы – анионы. К катионам относятся ион водорода Н+ , ион аммония NH4 + , ионы металлов – Na+ , Cu2+, Al3+ и др. К анионам относятся гидроксид – ион ОН- , ионы кислотных остатков – ClSO4 2- , PO4 3- и др. 2. Диссоциация – процесс обратимый. Это значит, что одновременно идут два противоположных процесса: распад молекул на ионы (диссоциация, ионизация) и соединение ионов в молекулы (ассоциация, моляризация). Диссоциацию молекул электролитов выражают уравнениями, в которых вместо знака равенства ставят знак обратимости (↔). Например, Mg(NO3)2 ↔ Mg2+ + 2NO3 - 317 Каждая молекула нитрата магния диссоциирует на ион магния и два нитрат – иона. Следовательно, в результате диссоциации одной молекулы Mg(NO3)2образуется три иона. Общая сумма зарядов катионов и зарядов анионов равна нулю, т.к. молекула электролита нейтральна. 3. Ионы и атомы одних и тех же элементов отличаются друг от друга по строению и свойствам. 4. Ионы вступают во взаимодействие друг с другом – реакции ионного обмена. Механизм электролитической диссоциации Причины и механизм диссоциации электролитов объясняются теорией растворов Д.И. Менделеева и природой химической связи. Как известно, электролитами являются вещества с ионной или ковалентной сильно полярной связями. При растворении в воде ионных соединений, например хлорида натрия NaCl, дипольные молекулы воды ориентируются вокруг ионов натрия и хлорид-ионов. При этом положительные полюсы молекул воды притягиваются к хлорид-ионам Cl- , отрицательные полюсы - к положительным ионам натрия Na+ . В результате этого взаимодействия между молекулами растворителя и ионами электролита притяжение между ионами в кристаллической решетке вещества ослабевает. Кристаллическая решетка разрушается, и ионы переходят в раствор. Эти ионы в водном растворе находятся не в свободном состоянии, а связаны с молекулами воды, т.е. являются гидратированными ионами. При растворении в воде веществ с полярной ковалентной связью происходит взаимодействие дипольных молекул воды с дипольными молекулами электролитов. Например, при растворении в воде хлороводорода, изменяется характер связи в молекуле HCl: сначала связь становится более полярной, а затем переходит в ионную. Результатом процесса является диссоциация электролита и образование в растворе гидратированных ионов. Таким образом, главной причиной диссоциации в водных растворах является гидратация ионов. В водных растворах все ионы находятся в гидратированном состоянии. Для простоты в химических уравнениях ионы изображают без молекул воды: H+ , Mg2+, NO3 - и т.д. Степень электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. В водных растворах некоторые электролиты полностью распадаются на ионы. Другие электролиты распадаются на ионы частично, часть их молекул остается в растворе в недиссоциированном виде. Для количественной характеристики электролитической диссоциации введено понятие степени электролитической диссоциации, обозначаемое греческой буквой α. Степень электролитической диссоциации - число, показывающее, какая часть молекул распалась на ионы, α = число молекул, распавшихся на ионы / общее число растворенных молекул. Степень диссоциации зависит от природы растворяемого вещества и растворителя, концентрации раствора, температуры и других факторов.