11. Электролитическая диссоциация fishki.net

Задача о тяжелобольном Среднее осмотическое давление крови при 25 о С = 7,7 атм. 1) Рассчитать молярную концентрацию раствора глюкозы. 2) Рассчитать молярную концентрацию физиологического раствора NaCl. аптечный раствор 0,9% С = 0,155 моль/л ?

Экспериментальные факты 1) Измерение Т зам, Т кип, осмотического давления растворов некоторых веществ: результат превосходит ожидание! NaCl Т зам. = -21 о С СаCl 2 Т зам. = о С 2) Электропроводность растворов некоторых веществ: Н 2 О не проводит ток NaCl не проводит ток Раствор NaCl в Н 2 О проводит ток! ? exp

Электролитическая диссоциация – распад вещества в растворе или расплаве на ионы (катионы и анионы). веществаэлектролиты NaCl, HCl, H 2 S неэлектролиты C 2 H 5 OH, I 2, CCl 4

Степень диссоциации – доля молекул, распавшихся на ионы: С моль АВ в 1 л воды АВ р-р А + + В - (1- )С С С Константа диссоциации К = 100% (сильные электролиты) К 0 (слабые электролиты) К 2 С

11. Электролитическая диссоциация fishki.net

Электролиты Сильные (0,3 1) – все соли, сильные кислоты, сильные основания (щелочи) HCl H + + Cl - Средние (0,03 0,3) – Н 3 РО 4, Mg(OH) 2 … Слабые (0 0,03) – слабые кислоты, слабые основания H 2 S H + + HS - HS - H + + S 2-

От чего зависит Природа электролита Природа растворителя Концентрация растворенного вещества: закон разведения Оствальда К = 2 С Температура Одноименные ионы СН 3 СООН Н + + СН 3 СОО - + HCl? + CH 3 COONa? exp

Произведение растворимости A n B m (тв) nA m+ + mB n– К =[A n B m ] = const [A m+ ] n [B n– ] m = const = ПР(A n B m ) [A m+ ] n [B n– ] m > ПР выпадает осадок [A m+ ] n [B n– ] m < ПР ненасыщенный раствор х моль А n В m в 1 л nx моль/л А m+ и mx моль/л B n- s(А n В m ) = [А m+ ]/n = [B n- ]/m ПР! задачарастворение осадка

Ионное произведение 2Н 2 О Н 3 O + + ОН - (Н 2 О Н + + ОН - ) K == 1, (при 25 о С) [H 2 O] = 55,6 М K W = [H + ][OH - ] = K [H 2 O] = Нейтральный раствор: [H + ] = [OH - ] = М Кислый раствор: [H + ] > М > [OH - ] 2NH 3 NH NH 2 - K NH3 = (при -50 о С) При росте Т растет K W

рН рН = - lg [H + ] Нейтральный раствор: [H + ] = М, рН = 7 Кислый раствор: [H + ] > М, рН < 7 При Т = 0 о С K W = pH = ? рН раствора сильной кислоты (0,1 М HCl) [H + ] = C(HCl) = 0,1 M, рН = 1. рН раствора слабой кислоты (0,1 М HF) HF (0,1-x) H + (x) + F - (x) K = = 6, , x = 8,

Гидролиз (по аниону) Раствор ацетата натрия: СH 3 COONa CH 3 COO - + Na + Но: CH 3 COOH CH 3 COO - + H + Или (то же самое): CH 3 COO - + H + CH 3 COOH Откуда взять Н + ? Из воды: H 2 O H + + OH - H + = H 2 O – OH - CH 3 COO - + H 2 O CH 3 COOH + OH - СH 3 COONa + H 2 O CH 3 COOH + NaOH

Но, может быть, следуя той же логике: Na + + H 2 O NaOH + H +, и в итоге все нейтрально? Нет! NaOH – сильное основание, в растворе он диссоциирует нацело, и никакого равновесия не существует: NaOH Na + + OH -

Гидролиз (по катиону) Раствор сульфата цинка: ZnSO 4 Zn 2+ + SO 4 2- Но:Zn(OH) 2 ZnOH + + OH - (1) ZnOH + Zn 2+ + OH - (2) (1)Или (2)? Zn 2+ + OH - ZnOH + (2) Откуда взять ОН - ? ОН - = Н 2 О – Н + Zn 2+ + H 2 O ZnOH + + H + 2ZnSO 4 + 2H 2 O (ZnOH) 2 SO 4 + H 2 SO 4 2-я ступень? ZnOH + + H 2 O Zn(OH) 2 + H +

Как протекает гидролиз? 1. Обратимо 2. Максимум на 5-15% (если не происходит параллельных процессов) 3. Только по 1-й ступени (если не происходит параллельных процессов) Раствор ZnCl 2 : Zn 2+ + H 2 O ZnOH + + H + ZnOH + + H 2 O Zn(OH) 2 + H + Раствор ZnOHCl: ZnOH + + H 2 O Zn(OH) 2 + H +

Как усилить гидролиз? 1. Нагреть 2. Разбавить раствор При нагревании воды, содержащей Fe 3+, выпадает бурый осадок: Fe 3+ + H 2 O FeOH 2+ + H + FeOH 2+ + H 2 O Fe(OH) H + Fe(OH) H 2 O Fe(OH) 3 + H + Степень гидролиза тем выше, чем : 1.Заряд иона больше 2.Радиус иона меньше

Условия гидролиза: 1. Соль растворима 2. Наличие катиона или аниона слабой кислоты или основания. Соль образована сильной кислотой и слабым основанием кислая среда Соль образована слабой кислотой и сильным основанием щелочная среда (Что сильнее, то и пересиливает!) Соль образована сильной кислотой и сильным основанием нейтральная среда

1) Продукты гидролиза растворимы: CH 3 COONH 4 CH 3 COOH + NH 3 Характер среды определяется соотношением констант диссоциации кислоты и основания: К(СН 3 СООН) = 1, , К(NH 3 ) = 1, ) Оба продукта гидролиза малорастворимы: Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S Прочерк в таблице растворимости. Что происходит, если соль образована слабой кислотой и слабым основанием?

рН гидролиза СН 3 СООNa Гидролиз ацетат-иона: CH 3 COO - + H 2 O CH 3 COOH + OH - Сопряженный процесс – диссоциация СН 3 СООН: СН 3 СООН СН 3 СОО - + Н + Связь между К сопряженных процессов: К гидр К дисс. = K W = К гидр = K W /К дисс = /1, = 5, К гидр = = х 2 /С соли [OH - ] = х = К гидр С соли рН = …

рН кислой (или основной) соли KH 2 PO 4 Конкурирующие процессы: (1) Н 2 РО 4 - НРО Н + (2) Н 2 РО Н 2 О Н 3 РО 4 + ОН - Что пойдет? К 1 = К II (H 3 PO 4 ) = 6, К 2 = K W /K I (H 3 PO 4 ) = /7, = 1, (Сопряженный процесс: Н 3 РО 4 Н 2 РО Н + ) К 1 > К 2 идет процесс (1), т.е. диссоциация …

fishki.net

Растворение осадка Анион связывается в слабый электролит CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2 Al(OH) 3 + KOH = K[Al(OH) 4 ] Катион связывается в слабый электролит AgBr + 2NH 3 = [Ag(NH 3 ) 2 ]Br Ионы окисляются 3CuS + 8HNO 3 = 3CuSO 4 + 8NO + 4H 2 O Cu 2 S + 12HNO 3 = CuSO 4 + Cu(NO 3 ) NO 2 + 6H 2 O

Задача Какова растворимость MgF 2 (ПР 6,4 10 –9 ): а) в водном растворе? б) в 0,1 М растворе NaF? в) в 0,1 М растворе Mg(NO 3 ) 2 ? А) s = [Mg 2+ ] = [F - ]/2, ПР = [Mg 2+ ][F - ] 2 = s (2s) 2 = 6,4 10 –9, s = 1, М Б) [F - ] = 0,1 M, s = [Mg 2+ ], ПР = s 0,1 2 = 6,4 10 –9, s = 6, М В) [Mg 2+ ] = 0,1 М, s = [F - ]/2 [F - ] = 2s, ПР = 0,1 (2s) 2 = 6,4 10 –9, s = 1, М

Диэлектрическая проницаемость – величина, показывающая, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в среде меньше, чем в вакууме. exp

Растворы электролитов Влияние природы и концентрации на labstend.ru exp