Для объяснения особенностей водных растворов электролитов шведским ученым С.Аррениусом в 1887 г. была предложена теория электролитической диссоциации. В дальнейшем она была развита многими учеными на основе учения о строении атомов и химической связи. Современное содержание этой теории можно свести к следующим трем положениям:
1. Электролиты при растворении в воде распадаются (диссоциируют) на ионы — положительные и отрицательные.
Ионы находятся в более устойчивых электронных состояниях, чем атомы. Они могут состоять из одного атома — это простые ионы (Na+, Mg2+, Аl3+ и т.д.) — или из нескольких атомов — это сложные ионы (NО3—, SO2-4, РОЗ-4и т.д.).
2. Под действием электрического тока ионы приобретают направленное движение: положительно заряженные ионы движутся к катоду, отрицательно заряженные — к аноду. Поэтому первые называются катионами, вторые — анионами.
Направленное движение ионов происходит в результате притяжения их противоположно заряженными электродами.
3. Диссоциация — обратимый процесс: параллельно с распадом молекул на ионы (диссоциация) протекает процесс соединения ионов (ассоциация).
Поэтому в уравнениях электролитической диссоциации вместо знака равенства ставят знак обратимости. Например, уравнение диссоциации молекулы электролита КA на катион К+ и анион А— в общем виде записывается так:
КА K+ + A—
Теория электролитической диссоциации является одной из основных теорий в неорганической химии и полностью согласуется с атомно-молекулярным учением и теорией строения атома.Презентация
КГБПОУ «Красноярский колледж
отраслевых технологий и предпринимательства»
Преподаватель: Буркаль Екатерина Валентиновна
Красноярск 2017
их растворы
или расплавы
ПРОВОДЯТ
ПРОВОДЯТ
электрический
ток
Вид химической
Вид химической
связи
связи
Ионная или
ковалентная
сильно полярная
их растворы
или расплавы
НЕ ПРОВОДЯТ
НЕ ПРОВОДЯТ
электрический
ток
Ковалентная
неполярная
или мало полярная
CCолиоли
CCолиоли
NaNa22SOSO4 ,4 ,
NaNa22SOSO4 ,4 ,
KCl, Ca(NO33))22
KCl, Ca(NO
KCl, Ca(NO33))22
KCl, Ca(NO
Кислоты
Кислоты
Кислоты
Кислоты
HCl, H33POPO44
HCl, H
HCl, H33POPO44
HCl, H
HH22SOSO44
HH22SOSO44
Щёлочи
Щёлочи
Щёлочи
Щёлочи
KOH, NaOH
KOH, NaOH
KOH, NaOH
KOH, NaOH
Ba(OH)22
Ba(OH)
Ba(OH)22
Ba(OH)
Газ,
Газ,
Газ,
Газ,
осадок,
осадок,
осадок,
осадок,
вода
вода
вода
вода
Органические
Органические
Органические
Органические
вещества
вещества
вещества
вещества
Метан CHCH44
Метан
Метан CHCH44
Метан
Сахар CC1212HH2222OO1111
Сахар
Сахар CC1212HH2222OO1111
Сахар
Оксиды
Оксиды
Оксиды
Оксиды
NO, Na22OO
NO, Na
NO, Na22OO
NO, Na
CaOCaO
CaOCaO
процесс растворения
процесс растворения
электролитов сопровождается
электролитов сопровождается
образованием заряженных
образованием заряженных
частиц, способных проводить
частиц, способных проводить
электрический ток.
электрический ток.
С. А. Аррениус.
Процесс появления
Процесс появления
гидратированных ионов в
гидратированных ионов в
водном растворе называется
водном растворе называется
электролитической
электролитической
диссоциацией (С. Аррениус,
диссоциацией (С. Аррениус,
1887 г.) .
1887 г.) .
• Все вещества по
Все вещества по
• Все вещества по
Все вещества по
их их способности
способности
их их способности
способности
проводить
проводить
проводить
проводить
электрический
электрический
электрический
электрический
ток в растворах
ток в растворах
ток в растворах
ток в растворах
или расплавах
или расплавах
или расплавах
или расплавах
делятся на
делятся на
делятся на
делятся на
электролиты и
и
электролиты
электролиты и
и
электролиты
неэлектролиты..
неэлектролиты
неэлектролиты..
неэлектролиты
• В растворах электролиты диссоциируют
В растворах электролиты диссоциируют
( распадаются) на положительные и
( распадаются) на положительные и
отрицательные ионы.
отрицательные ионы.
NaOH
SOH
MgCl
2
4
2
Na
2H
Mg
OH
2
SO
4
2Cl
2
Процесс распада электролита на ионы в
Процесс распада электролита на ионы в
растворе или расплаве называется
растворе или расплаве называется
электролитической диссоциацией.
электролитической диссоциацией.
Электронная формула воды – Н : О : Н
Электронная формула воды – Н : О : Н
::
::
Структурная формула НН О→О→
Структурная формула
НН
OO
104,500
104,5
HH
Пространственное строение
Пространственное строение
Молекула воды является диполем
Молекула воды является диполем
HH
+
--
1.Ориентация молекул
1.Ориентация молекул
воды.
воды.
2.Гидратация.
2.Гидратация.
3. Разрыв ионной
3. Разрыв ионной
связи.
связи.
4.Перемещение
4.Перемещение
гидратированных
гидратированных
ионов в раствор.
ионов в раствор.
• Ориентация
Ориентация
молекул воды.
молекул воды.
• Гидратация.
Гидратация.
• Перемещение
Перемещение
гидратиро
гидратиро
ванных ионов
ванных ионов
в раствор.
в раствор.
• Ориентация.
Ориентация.
• Гидратация.
Гидратация.
• Ионизация.
Ионизация.
• Диссоциация.
Диссоциация.
• Ориентация.
Ориентация.
• Гидратация.
Гидратация.
• Ионизация.
Ионизация.
• Диссоциация.
Диссоциация.
• Ориентация.
Ориентация.
• Гидратация.
Гидратация.
• Ионизация.
Ионизация.
Диссоциация..
• Диссоциация
• Причиной диссоциации
Причиной диссоциации
электролита является его
электролита является его
взаимодействие с
взаимодействие с
молекулами воды, т.е. его
молекулами воды, т.е. его
гидратация
гидратация
NaCl+mH22OO NaNa++(H(H22O)O)xx+Cl+Cl(H(H22O)O)yy
NaCl+mH22OONaNa++(H(H22O)O)xx+Cl+Cl(H(H22O)O)yy
NaCl+mH
NaCl+mH
NaClNaClNaNa+++Cl+Cl
NaClNaClNaNa+++Cl+Cl
HCl+mH22OOHH++(H(H22O)O)xx+Cl+Cl(H(H22O)O)yy
HCl+mH22OO HH++(H(H22O)O)xx+Cl+Cl(H(H22O)O)yy
HCl+mH
HCl+mH
HClHClHH+++Cl+Cl
HClHClHH+++Cl+Cl
Однооснов
Однооснов
ныеные
Двухосновн
Двухосновн
ыеые
HClOHClO44, , HNOHNO33,,
HCl, HCl,
HBrHBr
Трёхоснов
Трёхоснов
ныеные
HH22SOSO44, , HH22COCO33,,
HH22SiOSiO33
HH22S, S,
Четырёхосн
Четырёхосн
овные
овные
HH33POPO44, , HH33BOBO33
HH44PP22OO77, ,
HH44SiOSiO44
СС точки зрения ТЭД,
точки зрения ТЭД,
кислотами называются
кислотами называются
электролиты, которые в водном
электролиты, которые в водном
растворе диссоциируют на ионы
растворе диссоциируют на ионы
водорода и ионы кислотных
водорода и ионы кислотных
HCl = H++ + Cl+ Cl
HCl = H
HNOHNO33 = H = H++ + NO
+ NO33
HClOHClO44 = H = H++ + ClO
+ ClO44
Кислоты – это электролиты, которые
Кислоты – это электролиты, которые
диссоциируют на катионы водорода и
диссоциируют на катионы водорода и
анионы кислотного остатка.
анионы кислотного остатка.
= 2Na++ + SO + SO44
22
NaNa22SOSO44 = 2Na
AlClAlCl33 = Al
FeFe22(SO(SO44))33 = 2Fe
= Al3+ 3+ + 3Cl
+ 3Cl
= 2Fe3+3+ + 3SO
+ 3SO44
22
СС точки зрения ТЭД,
точки зрения ТЭД,
средними солями называются
средними солями называются
электролиты, которые в водном
электролиты, которые в водном
растворе диссоциируют на ионы
растворе диссоциируют на ионы
металла и ионы кислотного
металла и ионы кислотного
остатка..
остатка..
Сильный электролит
Сильный электролит
Сильный электролит
Сильный электролит
HH22SOSO44HH+++ HSO
11
HH22SOSO44HH+++ HSO
11
+ HSO44
+ HSO44
HH+++ SO+ SO44
2222
2222
HH+++ SO+ SO44
11 22
11 22
HSOHSO4 4
HSOHSO4 4
Электролит средней
Электролит средней
Электролит средней
Электролит средней
силысилы
силысилы
11
HH22SOSO33HH+++ HSO
11
HH22SOSO33HH+++ HSO
+ HSO33
+ HSO33
2222
HH+++ SO+ SO33
2222
HH+++ SO+ SO33
11>> >> 22
11>> >> 22
HSOHSO33
HSOHSO33
HH22SOSO4422HH+++ SO+ SO44
HH22SOSO4422HH+++ SO+ SO44
22
22
HH22SOSO33HH+++ HSO
HH22SOSO33HH+++ HSO
+ HSO33
+ HSO33
Многоосновные кислоты диссоциируют
Многоосновные кислоты диссоциируют
ступенчато. Каждая последующая
ступенчато. Каждая последующая
степень протекает хуже предыдущей.
степень протекает хуже предыдущей.
Однокисло
Однокисло
тные
тные
Двухкислот
Двухкислот
ныеные
NaOH, KOH,
KOH,
NaOH,
Ca(OH)22, , Ba(OH)
Ba(OH)22,,
Ca(OH)
NHNH44OHOH
Fe(OH)22
Fe(OH)
Трёхкислотные
Трёхкислотные
, Al(OH)33, Cr(OH)
Fe(OH)33, Al(OH)
, Cr(OH)33,,
Fe(OH)
СС точки зрения ТЭД,
точки зрения ТЭД,
основаниями называются
основаниями называются
электролиты, которые в водном
электролиты, которые в водном
растворе диссоциируют на ионы
растворе диссоциируют на ионы
металла и гидроксид ионы .
ионы .
металла и гидроксид
NaOH = Na+ + OH
Ba(OH)2 = BaOH+ + OH
KOH = K+ + OH
Ba→ 2+ + 2OH
Основания
Основания – – это
это
электролиты, которые
электролиты, которые
диссоциируют на
диссоциируют на
катионы металла и и
катионы металла
NaCl = Na+ + Cl
KNO3 = K+ + NO3
Al2(SO4)3 = 2Al3+ + 3SO4
2
СолиСоли – – это
это
электролиты, которые
которые
электролиты,
диссоциируют на катионы
диссоциируют на катионы
металла или аммония
металла или аммония
NHNH44
+ + и и анионы
анионы
Классификация солей
Классификация солей
средние
средние
ны ны
ии
и и
Образова
Образова
катионам
катионам
металла
металла
анионами
анионами
кислотно
кислотно
остатка
остатка
го го
и и
го го
кислые
кислые
Кроме
Кроме
металла
металла
кислотно
кислотно
остатка
остатка
содержа
содержа
водород
водород
т т
основные
основные
Кроме
Кроме
металла
металла
кислотног
кислотног
остатка
остатка
содержат
содержат
гидроксог
гидроксог
и и
о о
руппу
руппу
NaHSO44NaNa+++ HSO
NaHSO44NaNa+++ HSO
+ HSO44
NaHSO
+ HSO44
NaHSO
2222
2222
HSOHSO4 4
HSOHSO4 4
11
11
HH+++ SO+ SO44
HH+++ SO+ SO44
11 22
11 22
NaHSO44NaNa+++ HSO
NaHSO44NaNa+++ HSO
+ HSO44
NaHSO
+ HSO44
NaHSO
СС точки зрения ТЭД,
точки зрения ТЭД,
кислыми солями называются
кислыми солями называются
электролиты, которые в водном
электролиты, которые в водном
растворе диссоциируют на ионы
растворе диссоциируют на ионы
металла , ионы кислотного остатка
металла , ионы кислотного остатка
• Под действием тока положительные ионы движутся
называются катионы
катионы, , а а отрицательные
и называются анионы
анионы..
Под действием тока положительные ионы движутся к к
катоду и и называются
катоду
отрицательные – –
к к аноду
аноду и называются
Ba(OH)Cl = BaOH++ + Cl
Ba(OH)Cl = BaOH
+ Cl 11
BaOHBaOH Ba Ba2+2+ +
+ OHOH 22
11 22
СС точки зрения ТЭД,
точки зрения ТЭД,
основными солями называются
солями называются
основными
электролиты, которые в водном
электролиты, которые в водном
растворе диссоциируют на ионы
растворе диссоциируют на ионы
металла , ионы кислотного остатка
металла , ионы кислотного остатка
и образуют гидроксид ионы.
и образуют гидроксид ионы.
НеНе все
электролиты в в одинаковой
одинаковой
все электролиты
мере диссоциируют на ионы
мере диссоциируют на ионы
Сильные
Сильные
электролиты
электролиты
> 30%> 30%
Электролиты
Электролиты
средней силы
средней силы
3% 3% 30% 30%
Слабые
Слабые
электролиты
электролиты
< < 3% 3%
100%100%
100%100%
00
10010000
00
моль
моль // л л
График зависимости
График зависимости
степени
степени
электролитической
электролитической
диссоциации от
диссоциации от
температуры
температуры
График зависимости
График зависимости
степени
степени
электролитической
электролитической
диссоциации от
диссоциации от
концентрации
концентрации
Сильные электролиты
Сильные электролиты
> 30%> 30%
Средние водорастворимые соли NaCl, K
•Средние водорастворимые соли
Ba(NO33))2 2 итд;
итд;
Ba(NO
NaCl, K22SOSO44, ,
•Гидроксиды щелочных и щелочноземельных
Гидроксиды щелочных и щелочноземельных
металлов:: LiOH – CsOH, Ca(OH)
металлов
LiOH – CsOH, Ca(OH)22 – Ba(OH)
– Ba(OH)22,;,;
Минеральные кислоты: H: H22SOSO44, HNO
•Минеральные кислоты
HClOHClO44, HBrO
, HBrO33, HJO, HJO33, HCl, HBr, HJ
, HCl, HBr, HJ
, HNO33, HClO
, HClO33, ,
Электролиты
Электролиты
средней силы
средней силы
3% 3% 30% 30%
HH33POPO33, ,
HH33POPO44, ,
HH44PP22OO77, ,
HH22SOSO33, ,
HF, HF,
HClOHClO22, ,
Fe(OH)22, ,
Fe(OH)
Слабые электролиты
Слабые электролиты
< < 3% 3%
Органические кислоты: HCOOH, CH
•Органические кислоты:
CC22HH55COOH
COOH
HCOOH, CH33COOH,
COOH,
Минеральные кислоты: HNOHNO22, HClO, H
•Минеральные кислоты:
HH33BOBO33, H, H33POPO33, H, H22SS
, HClO, H22COCO33, H, H22SiOSiO33, ,
Гидроксиды малоактивных металлов: Cu(OH)
•Гидроксиды малоактивных металлов:
Fe(OH)33 , Al(OH)
Fe(OH)
, Al(OH)33 , Cr (OH)
Cu(OH)22 , ,
, Cr (OH)33 , ,
•Гидроксид аммония:
Гидроксид аммония:
NHNH44OHOH
• Свойства растворов
Свойства растворов
электролитов определяются
электролитов определяются
свойствами тех ионов, которые
свойствами тех ионов, которые
они образуют при диссоциации.
они образуют при диссоциации.
Условия протекания реакции
Условия протекания реакции
ионного обмена
ионного обмена
Реакции в растворах электролитов
Реакции в растворах электролитов
протекают до конца если:
протекают до конца если:
•Образуется или растворяется осадок;
Образуется или растворяется осадок;
•Выделяется газ;
Выделяется газ;
•Образуется малодиссоциирующее
Образуется малодиссоциирующее
вещество (например Н22О)О)
вещество (например Н
Образов
Образов
ание
ание
осадка
осадка
NaCl
AgNO
NaCl
AgNO
3
3
Ag
Cl
Cl
Ag
NaNO
NaNO
3
3
AgCl
AgCl
AgCl
AgCl
NaCl
AgNO
NaCl
AgNO
3
3
Ag
Cl
Cl
Ag
NaNO
NaNO
3
3
AgCl
AgCl
AgCl
AgCl
NaCl
AgNO
NaCl
AgNO
3
3
Ag
Cl
Cl
Ag
NaNO
NaNO
3
3
AgCl
AgCl
AgCl
AgCl
Образование
Образование
HH22OO
KOH
HCl
KOH
HCl
OH
H
OH
H
KCl
OH
KCl
OH
2
2
OH
OH
2
2
Образование
Образование
НН22ОО
KOH
HCl
KOH
HCl
OH
H
OH
H
KCl
OH
KCl
OH
2
2
OH
OH
2
2
SOH
BaCl
BaCl
SOH
2
2
4
2
2
4
2
2
SO
Ba
2
2
Ba
SO
4
4
BaSO
BaSO
4
4
BaSO
BaSO
4
4
2HCl
2HCl
SOH
BaCl
BaCl
SOH
2
2
4
2
2
4
2
2
SO
Ba
2
2
Ba
SO
4
4
BaSO
BaSO
4
4
BaSO
BaSO
4
4
2HCl
2HCl
SOH
BaCl
BaCl
SOH
2
2
4
2
2
4
2
2
SO
Ba
2
2
Ba
SO
4
4
BaSO
BaSO
4
4
BaSO
BaSO
4
4
2HCl
2HCl
SK
2HCl
SK
2HCl
2
2
2
S
2H
2
S
2H
2KCl
SH
2KCl
SH
2
2
SH
SH
2
2
SK
2HCl
SK
2HCl
2
2
2
S
2H
2
S
2H
2KCl
SH
2KCl
SH
2
2
SH
SH
2
2
SK
2HCl
SK
2HCl
2
2
2
S
2H
2
S
2H
2KCl
SH
2KCl
SH
2
2
SH
SH
2
2
Алгоритм составления ионных уравнений
Алгоритм составления ионных уравнений
Ва (ОН)2 + 2Н3РО4 =
AgNO3 + NaCl =
BaCl2 + Na2SO4 =
NH4Cl + NaOH =
K2CO3 + 2HNO3 =
Na2CO3+H2SO4=
NaOH + HCl =
CuSO4 + NaOH =
K2CO3 + HCl =
H2SO4 + BaCl2 =