Тема: "Електролітична дисоціація. Електроліти й неелектроліти.

Ціль: вивчити поняття про електроліти й неелектроліти, електролітичну дисоціацію. Навчитися розрізняти електроліти й неелектроліти.

Подивися відео, вивчи теорію.

Відео Наталії Бодюл

1. Електроліти і неелектроліти. Електролітична дисоціація

Теорія:

Як відомо з курсу фізики, розчини одних речовин здатні проводити електричний струм, а інших — ні.

Речовини, водні розчини (розплави) яких проводять електричний струм називають електролітами.

Розчини цукру, спирту, глюкози і деяких інших речовин не проводять електричний струм.

Речовини, водні розчини (розплави) яких не проводять електричний струм, називають неелектролітами.

Чому ж розчини електролітів проводять електричний струм?

Шведський вчений Сванте Арреніус, вивчаючи електропровідність розчинів різних речовин, прийшов у

1877

р. до висновку, що причиною електропровідності є наявність у розчині йонів, які утворюються при розчиненні електроліту у воді.

Процес розпаду електроліту на йони називають електролітичною дисоціацією.

С. Арреніус, який дотримувався фізичної теорії розчинів, не брав до уваги взаємодію електроліту з водою і вважав, що в розчинах знаходяться вільні йони. На відміну від нього російські хіміки І. А. Каблуков і В. А. Кістяківський застосували до пояснення електролітичної дисоціації хімічну теорію Д. І. Менделєєва і довели, що при розчиненні електроліту відбувається хімічна взаємодія розчиненої речовини з водою, яка призводить до утворення гідратів, а потім вони дисоціюють на йони. Вони вважали, що у розчинах знаходяться не вільні, а гідратовані йони, «одягнені в шубку» з молекул води.

2. Дисоціація речовин з йонним та ковалентним полярним зв'язком

Теорія:

Зверни увагу!

Найлегше дисоціюють речовини з йонним зв'язком, оскільки вони складаються вже з готових йонів.

При їх розчиненні диполі води орієнтуються протилежно зарядженими кінцями навколо позитивних і негативних йонів електроліту.

Між йонами електроліту і диполями води виникають сили взаємного притягування. У результаті хімічний зв'язок між йонами слабшає, і відбувається перехід йонів з кристалів у розчин.

Послідовність процесів, що відбуваються при дисоціації речовин з йонним зв'язком (солей і лугів), буде наступною:

1) орієнтація молекул — диполів води поблизу йонів кристалу;

2) гідратація (взаємодія) молекул води з протилежно зарядженими йонами поверхневого шару кристалу;

3) дисоціація (розпад) кристалів електроліту на гідратовані йони.

Спрощено процеси, що відбуваються можна відобразити за допомогою наступного рівняння:

NaCl⇄Na++Cl−.

Прикладами електролітів з йонним зв'язком є: луги (NaOH, KOH, Ba(OH)2, тощо), розчинні у воді солі та їх розчини (KCl, NaNO3, MgSO4, тощо) та деякі інші сполуки.

Аналогічно дисоціюють і електроліти, у молекулах яких є ковалентний полярний зв'язок (наприклад, молекули хлороводню

HCl

), тільки в цьому випадку під впливом диполів води відбувається перетворення ковалентного полярного зв'язку в йонний, а послідовність процесів, що відбуваються при цьому, буде наступною:

1) орієнтація молекул води навколо полюсів молекули електроліту;

2) гідратація (взаємодія) молекул води з молекулами електроліту;

3) іонізація молекул електроліту (перетворення ковалентного полярного зв'язку в йонний);

4) дисоціація (розпад) молекул електроліту на гідратовані йони.

Рівняння дисоціації хлоридної кислоти:

HCl⇄H++Cl−.

До електролітів з ковалентним зв'язком відносяться, наприклад, кислоти:

H2SO4, HNO3,H3PO4 та інші.

Речовини з неполярним, або мало полярним ковалентним зв'язком не є електролітами.

Наприклад, до неелектролітів відносяться цукор, водень, кисень, азот, етиловий спирт, гліцерол, тощо.

3. Теорія електролітичної дисоціації

Теорія:

Основні положення теорії електролітичної дисоціації

1. Під час розчинення у воді електроліти дисоціюють (розпадаються) на позитивно заряджені йони (катіони) і негативно заряджені йони (аніони).

2. Причиною дисоціації електроліту у водному розчині є його гідратація, тобто взаємодія електроліту з молекулами води і розрив хімічного зв'язку у ньому.

3. Електролітична дисоціація є зворотнім процесом для слабких електролітів. Поряд з процесом дисоціації (розпаду електроліту на йони) протікає і зворотний процес — асоціація (з'єднання йонів).

Якщо через розчин пропускати електричний струм, то позитивно заряджені йони (катіони) будуть рухатися у бік негативно зарядженого електрода — катода. Негативно заряджені йони (аніони) будуть рухатися у бік позитивно зарядженого елекрода — анода.

4. Йони

Теорія:

Йони — одна з форм існування хімічного елемента.

Йони — це позитивно або негативно заряджені частинки, в які перетворюються атоми або групи атомів в результаті віддачі або приєднання електронів.

2−

Йони можуть бути прості (Na+,Mg2+,Cl− та інші) і складні (SO3 та інші).

У розчині (або розплаві) електролітів йони рухаються хаотично.

При пропущенні через розчин або розплав електричного струму позитивно заряджені йони рухаються до негативно зарядженого електроду (катоду), а негативно заряджені йони рухаються до позитивно зарядженого електроду (аноду), як показано на малюнку.

ому позитивно заряджені йони називаються катіонами, негативно заряджені — аніонами.

До катіонів відноситься йон гідрогену

H+, йон амонію NH4+; йони металівNa+,K+,Fe2+,Al3+та інші. До аніонів відноситься гідроксид-йон

OH−, йони кислотних залишків I−,Br−,Cl−,та інші.

У розчинах електролітів сума зарядів катіонів дорівнює сумі зарядів аніонів, тому ці розчини електронейтральні.

За матеріалами сайта "Мій клас".

Тренування:

Домашнє завдання:

1.. Прочитай параграф.

2. Виконай завдання після параграфа.