Что такое электролиты?как их отличать?как происходит диссоциации в ионнох соединениях и коволетно полярных?диссоциации происходит только в этих связям?
Краткий ответ
Электролиты — вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток, потому что содержат подвижные ионы. К ним относятся кислоты, основания и соли.
Электролиты бывают:
- с ионной связью — ионы уже существуют в кристалле и при растворении разделяются;
- с полярной ковалентной связью — под действием воды из молекул образуются ионы.
Но не всякое полярное ковалентное вещество является электролитом.
Как отличить электролит
- По проводимости: раствор или расплав проводит ток — вещество является электролитом.
- По составу:
- соли: \( \mathrm{NaCl,\ CuSO_4} \);
- основания: \( \mathrm{NaOH,\ Ba(OH)_2} \);
- кислоты: \( \mathrm{HCl,\ H_2SO_4} \).
- Если вещество растворяется, но остаётся в виде нейтральных молекул, это неэлектролит. Например, сахар и спирт.
1. Диссоциация ионных соединений
В кристалле хлорида натрия уже есть ионы:
\[ \mathrm{NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-} \]
Молекулы воды полярны:
- атом кислорода имеет частичный отрицательный заряд и притягивается к \( \mathrm{Na^+} \);
- атомы водорода имеют частичный положительный заряд и притягиваются к \( \mathrm{Cl^-} \).
Вода ослабляет связь между ионами в кристалле, и они начинают свободно перемещаться в растворе. Поэтому раствор проводит ток.
2. Диссоциация полярно-ковалентных веществ
В молекуле хлороводорода \( \mathrm{HCl} \) ионы заранее не существуют: атомы соединены ковалентной полярной связью.
При растворении в воде происходит образование ионов:
\[ \mathrm{HCl + H_2O \rightarrow H_3O^+ + Cl^-} \]
В школьной записи часто используют упрощённое уравнение:
\[ \mathrm{HCl \rightarrow H^+ + Cl^-} \]
Строго говоря, в воде свободного \( \mathrm{H^+} \) практически нет: он присоединяется к молекуле воды, образуя \( \mathrm{H_3O^+} \).
Для слабого электролита процесс идёт не полностью:
\[ \mathrm{CH_3COOH + H_2O \rightleftharpoons H_3O^+ + CH_3COO^-} \]
Поэтому слабые электролиты проводят ток хуже сильных.
Происходит ли диссоциация только при этих связях?
В школьном курсе электролитическая диссоциация обычно рассматривается для:
- соединений с ионной связью;
- некоторых веществ с полярной ковалентной связью.
Но важно: одной полярной ковалентной связи недостаточно.
Например:
- \( \mathrm{HCl} \) — электролит, потому что образует ионы в воде;
- сахар \( \mathrm{C_{12}H_{22}O_{11}} \) — неэлектролит, хотя в его молекуле есть полярные связи: он растворяется молекулами и ионов не образует;
- \( \mathrm{O_2} \) и \( \mathrm{N_2} \) — неэлектролиты, потому что состоят из неполярных молекул.
Главное различие
- Для ионного соединения происходит разделение уже имеющихся ионов.
- Для полярной молекулы происходит образование ионов под действием воды. Строго этот процесс называют ионизацией, но в школьном курсе его часто относят к электролитической диссоциации.
Проверь себя на примерах NaCl, сахар и HCl
