Электролитическая диссоциация — распад электролитов на ионы при растворении в воде или расплавлении. Этот процесс изображают с уравнений диссоциации:
NaCl = Na+ + Cl−
HCl = H+ + Cl−
Na2SO4 = 2Na+ + SO42−
Если через раствор или расплав электролита пропускать электрический ток, то положительные ионы будут двигаться к отрицательному электроду — катоду. Положительные ионы получили название катионы.
Отрицательные ионы будут двигаться к положительному электроду — аноду, и называются анионами.
Следовательно, при диссоциации солей образуются катионы металла и анионы кислотного остатка (в состав солей могут входить и другие ионы). При диссоциации кислот образуются в качестве катионов ионы водорода, и анионы кислотных остатков.
Механизм диссоциации электролитов при растворении в воде:
Многие соли — вещества с ионной связью, состоят из положительных и отрицательных ионов, связанных за счет притягивания противоположных зарядов. При растворении в воде происходит гидратация ионов — взаимодействие ионов с полярными молекулами воды. Это уменьшает притяжение между ионами соли и делает возможным переход гидратированных, т.е. связанных с молекулами воды, ионов в раствор (этому тепловое движение частиц).
При выпаривании соли из раствора часть воды может оставаться в составе получаемых кристаллов — кристаллизационная вода. Например, сульфат меди (II) при выпаривании из раствора образует медный купорос (синего цвета), содержащий 5 моль воды на 1 моль соли. Формула медного купороса записывается как CuSO4•5H2O — точка обозначает связь между молекулами воды и ионами в составе сульфата меди(II).
При длительном нагревании медного купороса кристаллизационная вода улетучивается и соль приобретает белый цвет. Синий цвет растворов, содержащих ионы меди (II), свидетельствует о том, что в растворе находятся гидратированные ионы.
У оснований механизм диссоциации такой же, как и у солей. Растворимые основания — щелочи, — диссоциируют с образованием катиона металла и гидроксид-ионов:
NaOH = Na+ + OH–
Кислоты содержат ковалентные полярные связи. Так, молекула хлороводорода поляризована:
Hδ+Clδ−
(δ+ и δ− означают частичные заряды, меньше единицы). При растворении в воде в результате гидратации поляризация молекулы усиливается и происходит разрыв связи между водородом и кислотным остатком с образованием положительного иона водорода и отрицательного иона кислотного остатка.
Ионом водорода называют именно гидратированный протон и обозначают H3O+, но для простоты записывают H+
Согласно экспериментальным данным, в растворах не обнаружены частицы H3O+. Анализ показывает наличие катионов, включающих две молекулы воды: H5O2+
Основатель теории диссоциации электролитов в растворах — шведский ученый Сванте Аррениус. Гидратная теория растворов разработана Д.И.Менделеевым
При расплавлении электролитов разрыв связей с образованием ионов происходит за счет увеличения энергии частиц при нагревании
1.
Дано:
t₁ = 13°C
t₂ = 40°C
γ = 2
-------------------------
Найти:
υ₂/υ₁ - ?
Для нахождения возрастания скорости реакция при увеличении температуры мы используем по формуле Вант-Гоффа:
υ₂/υ₁ = γ^(t₂-t₁/10) - уравнение Вант-Гоффа
υ₂/υ₁ = 2^(40°С - 13°С/10) = 2^(27/10) =![= \sqrt[10]{2^{27}} = \sqrt[10]{2^{20+7}}=\sqrt[10]{2^{20}*2^{7}} = 2^{2}\sqrt[10]{128} = 4\sqrt[10]{128}](/tpl/images/2087/1010/2a734.png)
ответ: Скорость реакции при увеличении температуры увеличивается в![4\sqrt[10]{128}](/tpl/images/2087/1010/e41e2.png)
2.
Дано:
t₁ = 70°C
t₂ = 100°C
υ₂/υ₁ = 27
-------------------------
Найти:
γ - ?
Для нахождения возрастания скорости реакция при увеличении температуры мы используем по формуле Вант-Гоффа:
υ₂/υ₁ = γ^(t₂-t₁/10) - уравнение Вант-Гоффа
27 = γ^(100°С - 70°С/10)
27 = γ^(30/10)
27 = γ³
γ = ∛(27)
γ = 3
ответ: γ = 3
3.
Дано:
Δτ = 12 мин = 720 сек
C₁ = 0,44 моль/л
С₂ = 0,20 моль/л
------------------------------------
Найти:
υср. - ?
Для нахождения средней скорости реакций по такой формуле:
υср. = - (С₂ - C₁)/Δτ = - (0,20 моль/л - 0,44 моль/л)/12 мин = - (-0,24 моль/л)/12 мин = - (-0,02 моль/л×мин) = 0,02 моль/л×мин
ответ: υср. = 0,02 моль/л×мин
Решено от :