Степень электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты.

Степень электролитической диссоциации – это отношение числа молекул вещества, распавшегося на ионы, к общему количеству растворенного вещества. α=n/N, где n-число молекул, распавшихся на ионы N- общее число растворенных молекул

Степень диссоциации электролита определяется опытным путем и выражается в долях единицы или в процентах (%). Если α = 0, то диссоциация отсутствует; Если α = 1 или 100%, то электролит полностью распадается на ионы. Если же α = 20%, то это означает, что из 100 молекул данного электролита 20 распалось на ионы. Т. о. степень электролитической диссоциации имеет значения от 0 до 1(0% до 100%)

Различные электролиты имеют различную степень диссоциации. Опыт показывает, что она зависит: от концентрации электролита от температуры.

По степени диссоциации электролиты делят на: сильные слабые.

Сильные электролиты Средние электролиты Слабые электролиты α > 30% 3% < α < 30% α< 3% Растворимые соли, щелочи, кислоты H 2 SO 4, HCl, HNO 3, HBr H 2 SO 3, H 3 PO 4 H 2 CO 3, H 2 S Cu(OH) 2 ; Al(OH) 3 ;

Сильные электролиты - Это такие электролиты, которые при растворении в воде практически полностью распадаются на ионы. У таких электролитов степень диссоциации стремится к 1(100%) Как правило, к сильным электролитам относятся вещества с ионными или сильно полярными связями: все хорошо растворимые соли сильные кислоты (HCl, HBr, HI, HClO 4, H 2 SO 4,HNO 3 ) сильные основания (LiOH, NaOH, KOH, Ba(OH) 2,Ca(OH) 2 ). В растворе сильного электролита растворённое вещество находится в основном в виде ионов (катионов и анионов); недиссоциированные молекулы практически отсутствуют.

Слабые электролиты - Это такие электролиты, которые в водных растворах частично диссоциируют на ионы. Их степень диссоциации значительно меньше 1(100%), в большинстве случаев она стремиться к нулю. Растворы слабых электролитов наряду с ионами содержат недиссоциированные молекулы. Слабые электролиты не могут дать большой концентрации ионов в растворе.

К слабым электролитам относятся: 1) почти все органические кислоты (CH 3 COOH-уксусная кислота, C 2 H 5 COOH и др.); 2) некоторые неорганические кислоты (H 2 CO 3, H 2 S и др.); 3) почти все малорастворимые в воде соли, основания и гидроксид аммония (Ca 3 (PO 4 ) 2 ; Cu(OH) 2 ; Al(OH) 3 ; NH 4 OH); 4) вода. Они плохо (или почти не проводят) электрический ток.

1) СH 3 COOH CH 3 COO - + H + 2) Cu(OH) 2 [CuOH] + + OH - (первая ступень) [CuOH] + Cu 2+ + OH - (вторая ступень) 3)H 2 CO 3 H + + HCO - (первая ступень) HCO 3- H + + CO 3 2- (вторая ступень) Процесс электролитической диссоциации принято записывать в виде схемы, не раскрывая его механизма и опуская растворитель (H2O), хотя он является основным участником.

Сильные электролиты почти полностью диссоциируют в растворе ( уравнения записывают как необратимый процесс) KOH = K + + OH - ; Ba(ОН) 2 = Bа(ОН) + + 2OH -

По характеру образующихся в результате диссоциации ионов различают три типа электролитов: кислоты Соли основания

Кислоты – это электролиты, диссоциирующие на катионы водорода и анионы кислотного остатка. Например, HCl = H + + Cl - HNO 3 -> H + + NO 3 - Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато : Н 3 РО 4 Н + + Н 2 РО 4- (первая ступень) – дигидроортофосфат ион Н 2 РО 4- Н + + НРO 2 4- (вторая ступень) – гидроортофосфат ион НРО 2 4- Н + + PО З 4- ( третья ступень) – ортофосфат ион Диссоциация многоосновной кислоты протекает главным образом по первой ступени, в меньшей степени по второй и лишь в незначительной степени – по третей.

Основания – это электролиты,диссоциирующие на катионы металла(аммония или органического основания) и гидроксид – анионы. Например: KOH = K + + OH - ; NH 4 OH NH 4+ + OH – Многокислотные основания диссоциируют ступенчато: Ba(ОН) 2 -> Bа(ОН) + + OH - (первая ступень) Ba(OH) + Ba 2+ +OH - (вторая ступень)

Диссоциация солей Солями- называются электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов а также катион аммония (NH 4+) и анионы кислотных остатков. Например, диссоциация средних солей : (NH 4 ) 2 SO 4 -> 2NH 4+ + SO 2 4- Na 3 PO 4 -> 3 Na + + PO 3 4-

Вычисления по теме «Степень электролитической диссоциации» Задача: Определите, чему равна степень диссоциации электролита, если при 20°С из каждых 150 молекул распалось на ионы 90. Сильный или слабый это электролит? Алгоритм решения: 1)Записать формулу для вычисления степени диссоциации α = n/N, где n-число молекул, распавшихся на ионы N- общее число растворенных молекул 2) Подставить данные в формулу и вычислить значение α, выразить в % α= 90/150=0,6 или 60% 3) Выяснить, какой это электролит по силе, зная, что у слабых электролитов α 30% α= 60% - это сильный электролит.

Закрепление: 1)Чему равна степень диссоциации электролита, если при растворении его в воде из каждых 100 молекул на ионы распалось: а) 10 молекул, б) 50 молекул. 2) В перечне веществ подчеркните сильные электролиты: Ca 3 (PO 4 ) 2 ; Cu(OH) 2 ; Al(OH) 3 ; NH 4 OH); H 2 SO 4, HCl, HNO 3, HBr