Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №2392821
А
Аноним
02 декабря 2024 11:26 · публичный вопрос
А
Аноним

4.1. Электролиты и неэлектролиты Истинные растворы бывают молекулярными, ионно-молекуляр ными и ионными. Если под действием растворителя вещество пе- рекодит в раствор в виде молекул, т.е. сохраняет молекулярную структуру то в растворе присутствуют частицы растворителя и малекулы растворенного вещества. Такие вещества называют неэлект- рапитами. Согласно химической теории растворов Д.И. Менделеева каждая молекула неэлектролита окружена молекулами волы — так называемой гидратной оболочкой. К неэлектролитам относятся мно- гие органические вещества: формальдегид, мочевина, сахароза B первой половине XIX В. было обнаружено что растворы не- которых веществ проводят электрический ток. М. Фарадей назвал такие вещества электролитами. Следовательно, растворах элект- ролитов имеются заряженные частицы участвующие переносе электрического заряда от одного электрода к другому Шведский химик С.Аррениус в 1887 г. предположил, что ве- шества-электролиты в водном растворе «дробятся» не до моле- кул, а до более мелких частиц — ионов. CaСl= Сa2+ + 2CI Сванте Август Аррениус (1859—1927) Процесс распада вещества на ионы е при его растворении или расплав- лении называют электролитической диссоциацией. Вещества-электролиты построены за счет ковалентных полярных или ионных связей. С.Аррениус, который придерживал- ся физической теории растворов, не учитывал взаимодействия электролита с водой и считал, что в растворах на- ходятся свободные ионы. Русские хими- ки И.А. Каблуков и В.А. Кистяковский применили для объяснения электроли- объслиняться мсжлу собой Эrют обратный процесс наз зывают Слслуст также принять во вниманис, что свойстна гидратиро- соиациеи ванных поновотличаются отсвойстн нсгилратированных. Напри- мср. негилратированный бслый ион мели Си2я в бе. ЗВОДНЫХ крис- таллах сульфата мсли(ll) СиS04 n гилратированном состоянии u2nН,0 окрашен в голубой цвет. Число молекул водЫ, ВхоДя- ших в состав гилратированных ионов, может быть как пОСТОЯН- ным. так м персменным. Дяя количественной оценки способности электролита распа- латься на моны введено понятие степени электролитической дис- соинации. Степенью электролитической диссоциации (а) называют от. е ношение числа молей электролита, распавшегося на ионы (т), к обшему числу молей электролита (n,) в растворе: (.100%). Степень диссоциации выражают в долях единицы или в про- центах. Физический смысл этой величины заключается в том, что она показывает долю электролита, распавшегося на ионы. Степень диссоциации является безразмерной величиной и может прини- мать значения от нуля до единицы (или от 0 до 100 %). Для веществ молекулярного строения (например, органических или неорганических кислот) степень диссоциации можно выра- зить через число молекул электролита: g N(100%) N где Мл — число молекул электролита, распавшихся на ионы; №; — общее число молекул электролита в растворе В зависимости от значения степени диссоциации все электро- литы делят на сильные и слабые. # Сильные электролиты — это соединения, которые в водных растворах практически полностью диссоциируют на ионы, У таких электролитов степень диссоциации стремится к единице. Сильными электролитами являются почти все соли (в том чис- ле и органических кислот), неорганические кислоты (Н№Оз, НСІ, НВr, НІ, НСIО4, НМnО4, Н,80,), щелочи (LiОН, №аОН, КОН, RbОН, СSОН, Са(0Н)2, $r(0Н), Вa(0H)2). * Слабые электролиты в незначительной степени распадают- ся на ионы, их степень диссоциации стремится к нулю.ас- и- и К слабым электролитам относятся органические кислоты, мно- ге неорганические кислоты (H,S, H,CO, HNO, HCN, HBO, гилрат аммиака NH, вода. Сильные электролиты лиссоциируют необратимо, например: Слабые электролиты диссоциируют обратимо, например: HNO, Степень электролитической диссоциации зависит от ряда фак- торов. В первую очерелдь способность вещества к лиссоциации опреде- ляется природой электролита Например, сила галогеноводород- ных кислот (НF, HСl, НBr, НI) растет от НF к НІ, Аналогично, изменяются (растут) щелочные свойства гидроксидов щелочных металлов от Li0Н к СsОН. (Обьясните, почему?) Немаловажное значение имеет и природа растворителя; при этом чем полярнее растворитель, тем выше степень диссоциации растворенного вещества, Степень диссоциации электролита зависит от температуры: уве- личение температуры способствует диссоциации Степень диссоциации зависит от концентрации электролита в растворе: разбавление раствора всегда усиливает диссоциацию вещества, Суммируя сказанное, сформулируем основные положения тео- рии электролитической диссоциации 1. По способности проводить электрический ток в растворах (или расплавах) все вещества делят на электролиты и неэлектро- литы. 2. Электролиты в растворах (или в расплавах) распадаются на ионы — диссоциируют 3. Положительно заряженные ионы движутся к отрицательно заряженному полюсу источника тока — катоду и называются ка- тионами (катионы металлов М”, катион водорода Н+ и катион аммония №Н/). Отрицательно заряженные ионы движутся к поло- жительно заряженному полюсу источника тока — аноду и назы- ваются анионами (гидроксид-анион ОН и анионы кислотных ос- татков А") 4. Разные электролиты по-разному диссоциируют на ионы. Ко- личественно эту способность характеризует степень электролити- ческой диссоциации. В случае сильных электролитов степень дис- социации стремится к единице, так как они диссоциируют необ- ратимо, в случае слабых электролитов — к нулю, так как послед- ние диссоциируют обратимо. 5. В зависимости от характера образуемых в результате диссоци- ации ионов все электролиты делят на три класса. 69 Кислоты — это электролиты, которые диссоциируют на ка- тионы водорода и анионы кислотного остатка, Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато, но пре- имущественно протекает диссоциация по первой ступени, напри- мер: H,S04 Н+ + HSO Н+ S0? HSO4 * Основания — это электролиты, которые диссоциируют на катионы металла и анионы гидроксогрупп Многокислотные основания диссоциируют ступенчато, но пре- имущественно протекает диссоциация по первой ступени, напри- мер: Ва(ОН),= ВаОН'+ ОН ВаОН' = Ва?+ ОН * Соли — это электролиты, которые диссоциируют на катио- ны металла и анионы кислотного остатка Средние соли диссоциируют в одну ступень: со N SO=2Na'+ S0;m б. Свойства электролитов определяются свойствами тех ионов, которые они образуют при диссоциации, и описываются с помо щью ионных уравнений конспект

Нейросеть02 декабря 2024 11:26

Электролиты и неэлектролиты — это два ключевых понятия в химии, которые необходимо понимать для изучения свойств растворов. Давайте рассмотрим эти категории подробнее.

Электролиты

Электролиты — это вещества, которые при растворении в воде или расплавлении диссоциируют на ионы. Эти ионы способны проводить электрический ток. Примером электролитов являются соли, кислоты и основания. Вода является отличным растворителем для электролитов благодаря своей полярной природе.

Электролиты делятся на два основных типа:

  1. Сильные электролиты: Эти вещества практически полностью диссоциируют на ионы в растворе. Например, соли, такие как натрий хлорид (NaCl) и большинство неорганических кислот, таких как серная кислота (H₂SO₄). Степень диссоциации этих веществ близка к единице.

  2. Слабые электролиты: Эти вещества лишь частично диссоциируют на ионы в растворе. Примеры включают уксусную кислоту (CH₃COOH) и аммиак (NH₃). Степень диссоциации таких веществ значительно меньшая и может приближаться к нулю.

Неэлектролиты

Неэлектролиты — это вещества, которые, растворяясь в воде, не образуют ионов и, следовательно, не проводят электрический ток. Основной причиной этого является то, что такие вещества сохраняют молекулярную структуру и не распадаются на более мелкие частицы. К неэлектролитам относятся, например, сахара (глюкоза, фруктоза) и некоторые органические соединения, такие как мочевина.

Гидратация

При растворении неэлектролитов в воде, они образуют гидратные оболочки, в которых молекулы воды окружают молекулы растворенного вещества. Этот процесс известен как гидратация и влияет на растворимость вещества в воде.

Диссоциация и факторы, влияющие на нее

Процесс диссоциации электролитов зависит от множества факторов:

  • Природа вещества: Степень диссоциации зависит от структуры соединения и силы ионных связей. Как правило, чем сильнее связь, тем сложнее ей распадаться.
  • Температура: Повышение температуры обычно способствует увеличению степени диссоциации.
  • Концентрация раствора: Разбавление раствора также приводит к увеличению диссоциации, так как концентрация ионов в растворе снижается.

Основные положения теории электролитической диссоциации:

  1. Все вещества делятся на электролиты и неэлектролиты по способности проводить электрический ток.
  2. Электролиты в растворе диссоциируют на ионы.
  3. Положительно заряженные ионы (катионы) движутся к отрицательному полюсу (катоду), а отрицательно заряженные ионы (анионы) — к положительному полюсу (аноду).
  4. Разные электролиты имеют разную степень диссоциации, которая характеризует их способность к ионизации.
  5. Электролиты можно классифицировать на три категории: кислоты, основания и соли, каждое из которых имеет свои уникальные свойства в зависимости от ионов, образующихся в результате диссоциации.

Это общее введение в концепции электролитов и неэлектролитов. Понимание этих понятий поможет вам в дальнейшем изучении химии и её приложений. Если у вас есть дополнительные вопросы или вам нужно пояснить определенные аспекты, не стесняйтесь спрашивать!

4.1. Электролиты и неэлектролиты Истинные растворы бывают молекулярными, ионно-молекуляр ными и ионными. Если под действием растворителя вещество пе- рекодит в раствор в виде молекул, т.е. сохраняет молекулярную структуру то в растворе присутствуют частицы растворителя и малекулы растворенного вещества. Такие вещества называют неэлект- рапитами. Согласно химической теории растворов Д.И. Менделеева каждая молекула неэлектролита окружена молекулами волы — так называемой гидратной оболочкой. К неэлектролитам относятся мно- гие органические вещества: формальдегид, мочевина, сахароза B первой половине XIX В. было обнаружено что растворы не- которых веществ проводят электрический ток. М. Фарадей назвал такие вещества электролитами. Следовательно, растворах элект- ролитов имеются заряженные частицы участвующие переносе электрического заряда от одного электрода к другому Шведский химик С.Аррениус в 1887 г. предположил, что ве- шества-электролиты в водном растворе «дробятся» не до моле- кул, а до более мелких частиц — ионов. CaСl= Сa2+ + 2CI Сванте Август Аррениус (1859—1927) Процесс распада вещества на ионы е при его растворении или расплав- лении называют электролитической диссоциацией. Вещества-электролиты построены за счет ковалентных полярных или ионных связей. С.Аррениус, который придерживал- ся физической теории растворов, не учитывал взаимодействия электролита с водой и считал, что в растворах на- ходятся свободные ионы. Русские хими- ки И.А. Каблуков и В.А. Кистяковский применили для объяснения электроли- объслиняться мсжлу собой Эrют обратный процесс наз зывают Слслуст также принять во вниманис, что свойстна гидратиро- соиациеи ванных поновотличаются отсвойстн нсгилратированных. Напри- мср. негилратированный бслый ион мели Си2я в бе. ЗВОДНЫХ крис- таллах сульфата мсли(ll) СиS04 n гилратированном состоянии u2nН,0 окрашен в голубой цвет. Число молекул водЫ, ВхоДя- ших в состав гилратированных ионов, может быть как пОСТОЯН- ным. так м персменным. Дяя количественной оценки способности электролита распа- латься на моны введено понятие степени электролитической дис- соинации. Степенью электролитической диссоциации (а) называют от. е ношение числа молей электролита, распавшегося на ионы (т), к обшему числу молей электролита (n,) в растворе: (.100%). Степень диссоциации выражают в долях единицы или в про- центах. Физический смысл этой величины заключается в том, что она показывает долю электролита, распавшегося на ионы. Степень диссоциации является безразмерной величиной и может прини- мать значения от нуля до единицы (или от 0 до 100 %). Для веществ молекулярного строения (например, органических или неорганических кислот) степень диссоциации можно выра- зить через число молекул электролита: g N(100%) N где Мл — число молекул электролита, распавшихся на ионы; №; — общее число молекул электролита в растворе В зависимости от значения степени диссоциации все электро- литы делят на сильные и слабые. # Сильные электролиты — это соединения, которые в водных растворах практически полностью диссоциируют на ионы, У таких электролитов степень диссоциации стремится к единице. Сильными электролитами являются почти все соли (в том чис- ле и органических кислот), неорганические кислоты (Н№Оз, НСІ, НВr, НІ, НСIО4, НМnО4, Н,80,), щелочи (LiОН, №аОН, КОН, RbОН, СSОН, Са(0Н)2, $r(0Н), Вa(0H)2). * Слабые электролиты в незначительной степени распадают- ся на ионы, их степень диссоциации стремится к нулю.ас- и- и К слабым электролитам относятся органические кислоты, мно- ге неорганические кислоты (H,S, H,CO, HNO, HCN, HBO, гилрат аммиака NH, вода. Сильные электролиты лиссоциируют необратимо, например: Слабые электролиты диссоциируют обратимо, например: HNO, Степень электролитической диссоциации зависит от ряда фак- торов. В первую очерелдь способность вещества к лиссоциации опреде- ляется природой электролита Например, сила галогеноводород- ных кислот (НF, HСl, НBr, НI) растет от НF к НІ, Аналогично, изменяются (растут) щелочные свойства гидроксидов щелочных металлов от Li0Н к СsОН. (Обьясните, почему?) Немаловажное значение имеет и природа растворителя; при этом чем полярнее растворитель, тем выше степень диссоциации растворенного вещества, Степень диссоциации электролита зависит от температуры: уве- личение температуры способствует диссоциации Степень диссоциации зависит от концентрации электролита в растворе: разбавление раствора всегда усиливает диссоциацию вещества, Суммируя сказанное, сформулируем основные положения тео- рии электролитической диссоциации 1. По способности проводить электрический ток в растворах (или расплавах) все вещества делят на электролиты и неэлектро- литы. 2. Электролиты в растворах (или в расплавах) распадаются на ионы — диссоциируют 3. Положительно заряженные ионы движутся к отрицательно заряженному полюсу источника тока — катоду и называются ка- тионами (катионы металлов М”, катион водорода Н+ и катион аммония №Н/). Отрицательно заряженные ионы движутся к поло- жительно заряженному полюсу источника тока — аноду и назы- ваются анионами (гидроксид-анион ОН и анионы кислотных ос- татков А") 4. Разные электролиты по-разному диссоциируют на ионы. Ко- личественно эту способность характеризует степень электролити- ческой диссоциации. В случае сильных электролитов степень дис- социации стремится к единице, так как они диссоциируют необ- ратимо, в случае слабых электролитов — к нулю, так как послед- ние диссоциируют обратимо. 5. В зависимости от характера образуемых в результате диссоци- ации ионов все электролиты делят на три класса. 69 Кислоты — это электролиты, которые диссоциируют на ка- тионы водорода и анионы кислотного остатка, Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато, но пре- имущественно протекает диссоциация по первой ступени, напри- мер: H,S04 Н+ + HSO Н+ S0? HSO4 * Основания — это электролиты, которые диссоциируют на катионы металла и анионы гидроксогрупп Многокислотные основания диссоциируют ступенчато, но пре- имущественно протекает диссоциация по первой ступени, напри- мер: Ва(ОН),= ВаОН'+ ОН ВаОН' = Ва?+ ОН * Соли — это электролиты, которые диссоциируют на катио- ны металла и анионы кислотного остатка Средние соли диссоциируют в одну ступень: со N SO=2Na'+ S0;m б. Свойства электролитов определяются свойствами тех ионов, которые они образуют при диссоциации, и описываются с помо щью ионных уравнений конспект
Электролиты и неэлектролиты — это два ключевых понятия в химии, которые необходимо понимать для изучения свойств растворов. Давайте рассмотрим эти категории подробнее. ### Электролиты Электролиты — это вещества, которые при растворении в воде или расплавлении диссоциируют на ионы. Эти ионы способны проводить электрический ток. Примером электролитов являются соли, кислоты и основания. Вода является отличным растворителем для электролитов благодаря своей полярной природе. Электролиты делятся на два основных типа: 1. **Сильные электролиты**: Эти вещества практически полностью диссоциируют на ионы в растворе. Например, соли, такие как натрий хлорид (NaCl) и большинство неорганических кислот, таких как серная кислота (H₂SO₄). Степень диссоциации этих веществ близка к единице. 2. **Слабые электролиты**: Эти вещества лишь частично диссоциируют на ионы в растворе. Примеры включают уксусную кислоту (CH₃COOH) и аммиак (NH₃). Степень диссоциации таких веществ значительно меньшая и может приближаться к нулю. ### Неэлектролиты Неэлектролиты — это вещества, которые, растворяясь в воде, не образуют ионов и, следовательно, не проводят электрический ток. Основной причиной этого является то, что такие вещества сохраняют молекулярную структуру и не распадаются на более мелкие частицы. К неэлектролитам относятся, например, сахара (глюкоза, фруктоза) и некоторые органические соединения, такие как мочевина. ### Гидратация При растворении неэлектролитов в воде, они образуют гидратные оболочки, в которых молекулы воды окружают молекулы растворенного вещества. Этот процесс известен как гидратация и влияет на растворимость вещества в воде. ### Диссоциация и факторы, влияющие на нее Процесс диссоциации электролитов зависит от множества факторов: - **Природа вещества**: Степень диссоциации зависит от структуры соединения и силы ионных связей. Как правило, чем сильнее связь, тем сложнее ей распадаться. - **Температура**: Повышение температуры обычно способствует увеличению степени диссоциации. - **Концентрация раствора**: Разбавление раствора также приводит к увеличению диссоциации, так как концентрация ионов в растворе снижается. ### Основные положения теории электролитической диссоциации: 1. Все вещества делятся на электролиты и неэлектролиты по способности проводить электрический ток. 2. Электролиты в растворе диссоциируют на ионы. 3. Положительно заряженные ионы (катионы) движутся к отрицательному полюсу (катоду), а отрицательно заряженные ионы (анионы) — к положительному полюсу (аноду). 4. Разные электролиты имеют разную степень диссоциации, которая характеризует их способность к ионизации. 5. Электролиты можно классифицировать на три категории: кислоты, основания и соли, каждое из которых имеет свои уникальные свойства в зависимости от ионов, образующихся в результате диссоциации. Это общее введение в концепции электролитов и неэлектролитов. Понимание этих понятий поможет вам в дальнейшем изучении химии и её приложений. Если у вас есть дополнительные вопросы или вам нужно пояснить определенные аспекты, не стесняйтесь спрашивать!