Takšni elektrolit so blizu 1.
Mnoge anorganske soli vključujejo močne elektrolite, nekatere anorganske kisline in baze v vodnih raztopinah, kot tudi topila z visoko disociativno sposobnostjo (alkoholi, amide itd.).
Fundacija Wikimedia. 2010.
Oglejte si, kaj je "močni elektroliti" v drugih slovarjih:
močni elektroliti - - elektroliti, ki se skoraj popolnoma disocitirajo v vodnih raztopinah. Splošna kemija: učbenik / A. V. ZHULKHAN ... Kemični pogoji
Snovi z ionsko prevodnostjo; Imenujejo se dirigent druge vrste trenutnega prehoda, ki jih spremlja prenos snovi. Elektroliti vključuje topilo soli, oksidov ali hidroksidov, pa tudi (kar je znatno najdeno ... ... ... Enciklopedija Color.
Elektroliti - tekoče ali trdne snovi, v katerih se kot posledica elektrolitskega disociacije oblikujejo v kakršni koli opazni koncentraciji ionov, ki določajo prehod neposrednega električnega toka. Elektroliti v rešitvah ... ... ... Enciklopedijski slovar za metalurgijo
Elektrolit je kemični izraz, ki označuje snov, talino ali raztopino, ki vodi električni tok zaradi disociacije ionov. Primeri elektrolitov so lahko kisline, soli in baze. Elektroliti vodniki druge vrste, ... ... Wikipedija
V širšem smislu, tekočina ali trdna v VA in sistemih je prisotna v predaja koncentracija ionov, ki določajo prehod z elektriko. trenutno (ionski prevodnost); V ožjem smislu v WA, razpadla v ione na ione. Ko raztopimo E. ... ... Fizična enciklopedija
V VA, v koncentraciji predaje, obstajajo ioni, ki določajo prehod električnega. Trenutno (ionska prevodnost). E. Prav tako se imenuje. Sekundarni vodniki. V ožjem pomenu besede E. v WA, molekule na Ryy v p od elektrolitskega ... ... Kemična enciklopedija
- (iz električne ... in grščine. Lytos loworapable, topne) tekoče ali trdne snovi in \u200b\u200bsistemi, v katerih so prisotni v kakršni koli opazni koncentraciji ionov, ki določajo prehod električnega toka. V ožjem smislu E. ... ... ... Velika sovjetska enciklopedija
Ta izraz ima druge vrednosti, glej disociacijo. Elektrolitsko disociacijo Postopek razpadanja elektrolitov na ioni med raztapljanjem ali taljenjem. Vsebina 1 Disociacija v rešitvah 2 ... Wikipedija
Elektrolitska snov, talina ali raztopina, ki izvaja električni tok zaradi disociacije na ionih, vendar električni tok sam ne izvaja. Primeri elektrolitov lahko služijo kot rešitve kislin, soli in baz. ... ... Wikipedija
Elektrolitsko disociacijo - Izklop elektrolitskega elektrolitskega, razgradnja elektrolitskih raztopin na električne napolnjene ione. Kaine. Vant Goff. Vant Muff (Van T NII) je pokazal, da je osmotski tlak raztopine enak tlaku, da bi raztopil ... ... ... ... ... Velika medicinska enciklopedija
Knjige.
- FERMI TASTA Vrnitev pojava in nekatere aplikacije. Preiskava vračanja Fermi Testenine-Ulama v različnih nelinearnih medijih in razvoj generatorjev spektra FPU za medicino, Berezin Andrei. Ta knjiga bo izdelana v skladu z vašim naročilom z uporabo tehnologije tiskanja na zahtevo. Glavni rezultati dela so naslednji. Kot del sistema povezanih enačb Koregoreg ...
Elektroliti, kot so kemikalije znane že od antičnih časov. Vendar pa je večina področij njihove uporabe zmagala pred kratkim. Razpravljali bomo o največjih prednostnih nalogah za industrijo uporabe teh snovi in \u200b\u200bodpravljeno, kakšne so slednje in tisto, kar se med seboj razlikujejo. Ampak začnite z ogledom zgodbe.
Zgodovina
Najstarejši slavni elektroliti so soli in kisline, odprte v starem svetu. Vendar pa so ideje o strukturi in lastnostih elektrolitov razvijale s časom. Teorije teh procesov so se razvile, od leta 1880, ko so bile izvedene številna odkritja, povezana s teorijami elektrolitskih lastnosti. V teorijah je bilo nekaj visokokakovostnih skokov, ki opisujejo mehanizme interakcije elektrolitov z vodo (navsezadnje, le v raztopini, ki jih pridobijo te lastnosti, zaradi katerih se uporabljajo v industriji).
Zdaj bomo podrobno analizirali več teorij, ki so imeli največji vpliv na razvoj idej o elektrolitih in njihovih lastnostih. In začnimo z najpogostejšo in preprosto teorijo, ki je vsak od nas opravil v šoli.
Elektrolitska disociacijska teorija Arrheniusa
leta 1887 je švedski kemik in Wilhelm Ostvald ustvaril teorijo elektrolitskega disociacije. Vendar tukaj ni tako preprosto. Arrhenius je bil zagovornik tako imenovane fizične teorije rešitev, ki ni upoštevala interakcije komponent snovi z vodo in trdila, da so v raztopini prosti delci (ioni). Mimogrede, danes je iz teh položajev, da razmisli o elektrolitskem disociaciji v šoli.
Še vedno govorimo o tem, kaj ta teorija daje in kako nam pojasnjuje mehanizem interakcije snovi z vodo. Kot pri vseh drugih, ima več postulatov, ki jih uporablja:
1. Pri interakciji z vodo se snov razpade na ione (pozitivna kation in negativna - anion). Ti delci so hidrirani: privabljajo vodne molekule, ki se po tem, kako se na eni strani napolnjujejo pozitivno, in na drugi strani (obliko direkta), kot rezultat, ki je nastala v AquaComplexes (Solvati).
2. Postopek disociacije je reverzibilen - to je, če se snov razbije na ione, nato pa pod dejanjem vseh dejavnikov, ki jih lahko ponovno spremeni v izvirnik.
3. Če elektrode priključite na raztopino in postavite tok, se bodo kationi začeli premikati na negativno elektrodo - katodo in anione na pozitivno napolnjeno - anodo. Zato so snovi, ki so dobro topne v vodi, izvedejo električni tok boljši od same vode. Iz istega razloga so se imenovali elektrolit.
4. Elektrolit označuje odstotek snovi, ki je izpostavljena raztapljanju. Ta kazalnik je odvisen od lastnosti topila in najbolj raztopljene snovi, na koncentraciji slednjega in iz zunanje temperature.
Tukaj, v bistvu vse glavne postulate te preproste teorije. V tem članku bomo uporabili, da bi opisali, kaj se dogaja v raztopini elektrolitov. Primeri teh priključkov bodo videti malo kasneje in zdaj razmislijo o drugi teoriji.
Teorija kislin in baz Lewisa
V skladu z elektrolitsko teorijo disociacije, kislina je snov v raztopini vodika, osnova pa je spojina, ki se razpade v raztopini na aniran hidroksida. Obstaja še ena teorija imenovanega imena znanega kemika Gilbert Lewisa. Omogoča vam, da rahlo razširite koncept kisline in baze. Glede na teorijo Lewisa, kisline - ali molekul snovi, ki imajo proste elektronske orbitale in lahko vzamejo elektron iz druge molekule. To je enostavno uganiti, da bodo takšni delci, ki so sposobni dati enega ali več svojih elektronov na "uporabo" kisline. Tukaj je zelo zanimivo, da kislina ali baza ni le elektrolit, temveč tudi snov, celo netopna v vodi.
Prololatinska teorija Brandsteda Lowryja
Leta 1923, neodvisno drug od drugega, sta dva znanstvenika - J. Brenstead in T. Lury potekala teorijo, ki se zdaj aktivno uporabljajo znanstveniki, da bi opisali kemijske procese. Bistvo te teorije je, da se pomen disociacije zmanjša na prenos protona iz kisline na bazo. Slednje je tako razumljeno, kot acceptor protonov. Potem je kislina njihov donator. Teorija dobro pojasnjuje obstoj snovi, ki manifestirajo lastnosti in kisline in baze. Takšne spojine se imenujejo amfoter. V teoriji Brenstead-Lowi se za njih uporablja tudi izraz amfolit, medtem ko je kislina ali baza običajna s protoliticami.
Približali smo se naslednjega dela članka. Tukaj bomo povedali, kako so močni in šibki elektroliti drugačni drug od drugega in se razpravlja o vplivu zunanji dejavniki na njihove lastnosti. In potem bomo začeli opisati njihovo praktično uporabo.
Močni in šibki elektroliti
Vsaka snov sodeluje z vodo posebej. Nekateri se dobro raztopijo (na primer, kuhalna sol), nekatere pa se sploh ne raztopijo (na primer, kreda). Tako so vse snovi razdeljene na močne in šibke elektrolite. Slednje so snovi, ki slabo vplivajo na vodo in se nahajajo na dnu raztopine. To pomeni, da imajo zelo nizko stopnjo disociacije in visoke vezi energije, ki v normalnih pogojih ne dovoljuje, da bi molekula prekinila komponent svojih ionov. Disociacija šibkih elektrolitov se pojavi bodisi zelo počasi ali ko je temperatura in koncentracija te snovi v raztopini.
Govoriti o močnih elektrolitih. Ti vključujejo vse topne soli, kot tudi močne kisline in grudice. Z lahkoto se razpadejo v ione in jih je zelo težko zbrati v padavinah. Tok v elektrolitih, mimogrede, se izvedejo natančno zahvaljujoč ionom, ki jih vsebuje raztopina. Zato sedanji močni elektrolit porabijo najboljše. Primeri slednjega: močne kisline, grudice, topne soli.
Dejavniki, ki vplivajo na obnašanje elektrolitov
Zdaj bomo razumeli, kako sprememba v zunanjem okolju vpliva na koncentracijo neposredno vpliva na stopnjo disociacije elektrolitov. Poleg tega se lahko to razmerje izrazite matematično. Zakon, ki opisuje ta odnos, se imenuje zakon o razredčitvi Ostelalda in je napisan na naslednji način: A \u003d (K / C) 1/2. Tukaj je stopnja disociacije (vzeta v frakcijah), do disociacijskega konstanta, drugačna za vsako snov, in C je koncentracija elektrolitov v raztopini. Za to formulo se lahko veliko naučite o snovi in \u200b\u200bnjenem vedenju v rešitvi.
Toda zavrnili smo temo. Poleg koncentracije stopnja disociacije vpliva tudi na temperaturo elektrolita. Za večino snovi povečanje povečuje topnost in kemično aktivnost. To lahko pojasni tok nekaterih reakcij le, ko povečana temperatura. V normalnih pogojih gredo bodisi zelo počasi ali v obeh smereh (tak postopek se imenuje reverzibilna).
Razstavili smo dejavnike, ki določajo obnašanje takega sistema kot raztopine elektrolita. Pojdimo na K. praktična uporaba Te, brez dvoma, zelo pomembne kemikalije.
Industrijska uporaba
Seveda so vsi slišali besedo "elektrolit" v zvezi z baterijami. V avtu se uporabljajo svinčeve baterije, vloga elektrolita, v kateri je 40-odstotna žveplove kisline. Da bi razumeli, zakaj je snov sploh, je vredno razumeti značilnosti baterij.
Kakšno je načelo delovanja kakršne koli baterije? V njih se pojavijo odziv pretvorbe ene snovi v drugega, kar je posledica, kateri elektroni se sproščajo. Pri polnjenju baterije je interakcija snovi, ki niso pridobljena v normalnih pogojih. To je lahko zastopana kot kopičenje električne energije v snovi zaradi kemične reakcije. Pri izpustu se začne inverzna transformacija, ki vodi sistem na začetno stanje. Ta dva procesa skupaj predstavljata en cikel razrešnice polnitve.
Razmislite o predhodnem postopku na posebnem primeru - svinčeno-kislinsko baterijo. Ker je enostavno uganiti, je ta trenutni vir sestavljen iz elementa, ki vsebuje svinec (kot tudi dioksid PBO 2 svinca) in kisline. Vsako baterijo je sestavljena iz elektrod in prostora med njimi, napolnjeno z elektrolitjem. Kot slednji, kot smo že izvedeli, se žveplova kislina uporablja v koncentraciji 40 odstotkov. Katoda take baterije je narejena iz svinčevega dioksida, anoda pa je sestavljena iz čistega svinca. Vse to je zato, ker so različne reverzibilne reakcije, ki vključujejo ione na teh dveh elektrodah, na katera kislina je bila predvidena:
- PBO 2 + SO 4 2- + 4H + + 2E - \u003d PBSO 4 + 2H20 (reakcija, ki se pojavi na negativni elektrodni katodni).
- PB + SO 4 2--2E - \u003d PBSO 4 (reakcija, ki se pojavi na pozitivni elektrodni anodi).
Če ste prebrali reakcijo od leve proti desni - dobimo procese, ki se pojavljajo pri izpustu baterije, in če na desni levi - pri polnjenju. V vsaki od teh reakcij se razlikujejo, vendar je mehanizem njihovega toka na splošno opisan na enak način: pojavita se dva procesa, v eni od katerih so elektroni "absorbirani", in v drugem, nasprotno, "OUT". Najpomembnejše je, da je število absorpcijskih elektronov enako številu objavljenih.
Pravzaprav, razen baterij, obstaja veliko aplikacij teh snovi. Na splošno, elektroliti, primeri, za katere smo pripeljali, je le zrno teh različnih snovi, ki so združene v okviru tega izraza. Obkrožajo nas povsod, povsod. Tukaj, na primer, telo osebe. Misli, da ni teh snovi tam? Zelo napaka. So povsod v nas, in največja količina krvnih elektrolitov. Ti vključujejo na primer železne ione, ki so del hemoglobina in pomagajo prevoz kisika na tkiva našega telesa. Krvne elektrolite igrajo tudi ključno vlogo pri regulaciji ravnotežja z vodnimi soli in delom srca. To funkcijo izvaja kalijev in natrijeve ione (v celicah, ki se imenuje kalij-natrijeva črpalka).
Vse snovi, ki jih lahko raztopijo vsaj malo, - elektrolite. In takih industrije in našega življenja z vami, kjerkoli se uporabljajo. To niso samo baterije v avtomobilih in baterijah. To je katera koli kemična in živilska proizvodnja, vojaške tovarne, tovarne šival in tako naprej.
Sestava elektrolita, ki je na poti, je drugačna. Torej, lahko izberete kislino in alkalni elektrolit. V njihovih lastnostih so bistveno različni: kot smo že govorili, kisline so protoni donatorji, kocke pa so sprejemniki. Toda s časom sestave elektrolitov zaradi izgube dela snovi je koncentracija bodisi zmanjšana ali poveča (vse je odvisno od tega, kaj je izgubljeno, voda ali elektrolit).
Vsak dan se soočamo z njimi, vendar malo ljudi vedo natančno opredelitev takega izraza kot elektrolit. Primeri specifičnih snovi, ki smo jih razstavili, zato zavijemo na nekoliko bolj zapletene koncepte.
Fizikalne lastnosti elektrolitov
Zdaj o fiziki. Najpomembnejša stvar je, da morate razumeti, ko študirate to temo - kako se prenaša trenutni v elektrolitih. Odločilno vlogo se igrajo z ioni. Ti napolnjeni delci lahko prevažajo od enega dela raztopine na drugo. Torej, anioni vedno prizadevajo za pozitivno elektrodo in kations - negativno. Tako deluje na rešitev za električno šok, delimo stroške na različne strani sistema.
Zelo zanimiva je tako fizikalna značilnost kot gostota. Številne lastnosti spojin, o katerih so razpravljali ZDA, so odvisne od tega. In pogosto se je vprašanje pojavilo: "Kako dvigniti gostoto elektrolitov?" Pravzaprav je odgovor preprost: treba je znižati vsebnost vode v raztopini. Ker je gostota elektrolita večinoma določena, je večinoma odvisna od zadnje koncentracije. Obstajata dva načina za zasnovo. Prvi je precej preprost: vrenje elektrolitov, ki ga vsebuje baterija. Če želite to narediti, je treba zaračunati, tako da je temperatura v notranjosti rahlo nad sto stopinj Celzija. Če ta metoda ne pomaga, ne skrbite, obstaja še ena: preprosto zamenjajte staro elektrolit novo. Če želite to narediti, morate izprazniti staro raztopino, očistiti notranjost od ostankov žveplove kisline z destilirano vodo, nato pa nalijte nov del. Praviloma imajo visokokakovostne rešitve elektrolitov takoj želeno velikost koncentracije. Po zamenjavi lahko dolgo pozabite, kako dvigniti gostoto elektrolita.
Elektrolitska sestava v veliki meri določa njegove lastnosti. Takšne značilnosti, kot je električna prevodnost in gostota, so na primer zelo odvisni od narave raztopljene snovi in \u200b\u200bnjene koncentracije. Obstaja ločeno vprašanje o tem, koliko elektrolitov v bateriji je lahko. Dejansko je njen obseg neposredno povezan z navedeno močjo izdelka. Več žveplove kisline v bateriji, močnejši, to je, večja je napetost, ki jo lahko izdajo.
Kje bo prišel v priročen?
Če ste navdušenec avtomobila ali pa samo všeč avtomobile, potem sami razumete vse. Zagotovo veste, kako določiti, koliko elektrolitov v bateriji je zdaj. In če ste daleč od avtomobilov, poznavanje lastnosti teh snovi, njihove uporabe in kako delujejo med seboj, ne bodo popolnoma odveč. Poznavanje tega, da niste zmedeni, če vas prosimo, da poveste, kateri elektrolit v bateriji. Čeprav tudi če niste navdušenec avtomobila, vendar imate avto, poznavanje baterije ne bo povsem odveč odveč in vam bo pomagalo popraviti. To bo veliko lažje in ceneje, da bi vse naredili sami, kot da greste na Autocenter.
In bolje raziskati to temo, priporočamo branje kemijske učbenike za šolo in univerze. Če dobro poznate to znanost in preberete dovolj učbenikov, najboljša možnost Obstajajo "kemični viri sedanjega" VaryPayev. Podrobno je opisano celotno teorijo baterij, različnih baterij in vodikovih elementov.
Zaključek
Približali smo se konca. Povzetek. Zgoraj smo razstavili vse, kar zadeva takšen koncept, kot elektrolit: primeri, teorija strukture in lastnosti, funkcije in uporaba. Še enkrat je vredno reči, da so te spojine del našega življenja, brez katerih bi lahko obstajala naša telesa in vsa področja industrije. Se spomnite krvnih elektrolitov? Hvala, da živimo. Kaj pa naši avtomobili? S pomočjo teh znanj lahko popravimo vse težave, povezane z baterijo, saj zdaj razumemo, kako dvigniti gostoto elektrolitov v njem.
Nemogoče je povedati vse in takšnega cilja nismo dali. Konec koncev, to ni vse, kar je mogoče povedati o teh neverjetnih snoveh.
Elektroliti so snovi, zlitine snovi ali rešitev, ki imajo možnost, da elektrolizijo izvedejo galvanski tok. Možno je ugotoviti, kateri elektrolit snov vključuje z uporabo teorije elektrolitskega disociacije.
Navodilo
- Bistvo te teorije je, da se pri taljenju (raztopimo v vodi), skoraj vsi elektroliti so zavrnjeni na ione, ki so pozitivne in negativno napolnjene (ki se imenuje elektrolitska disociacija). Pod vplivom električnega toka, negativnih (anionov "-") premaknite na anodo (+) in pozitivno napolnjeno (kations, "+"), premaknite se na katodo (-). Elektrolitska disociacija je reverzibilen proces (obratni proces se imenuje "molarizacija").
- Stopnja (a) elektrolitskega disociacije je odvisna od narave samega elektrolita, topila in njihove koncentracije. To je razmerje med številom molekul (n), ki se je zlomilo v ione skupno število. molekule (n), vnesene v rešitev. Get: a \u003d n / n
- Tako so močni elektrolit snovi, ki se popolnoma razpadajo ioni, ko raztopimo v vodi. Do močnih elektrolitov, praviloma snovi z močnimi polarnimi ali ionskimi priključki so snovi: to so soli, ki so dobro topne, močne kisline (HCl, HI, HBR, HCLO4, HNO3, H2S04), kot tudi močne baze (Koh , NaOH, RBOH, BA (OH) 2, CSOH, SR (OH) 2, LIOH, CA (OH) 2). V močni elektrolit je snov, raztopljena v njem, večinoma v obliki ionov (anionov in kationov); Molekule, ki niso vpletene - praktično ne.
- Šibki elektroliti so takšne snovi, ki se ločijo le delno disociacijo v ione. Šibki elektroliti, skupaj z ioni v raztopini, vsebujejo molekule se ne disocirajo. Šibaki elektroliti niso dovoljeni v raztopini močne koncentracije ionov. In šibka sta šibka:
- organske kisline (skoraj vse) (C2H5COOH, CH3COOH itd.);
- nekatere anorganske kisline (H2S, H2CO3 itd.);
- skoraj vse soli, nizko topne v vodi, amonijev hidroksid, kot tudi vse baze (CA3 (PO4) 2; CU (OH) 2; AL (OH) 3; NH4OH);
- Voda. Praktično nimajo električnega toka ali porabe, ampak slabo.
Močni in šibki elektroliti
Samo del molekul, ki se raztopijo v rešitvah nekaterih elektrolitov. Za kvantitativno značilnost elektrolitske sile je bil uveden koncept stopnje disociacije. Razmerje med številom molekul, ki se distrirajo z ioni, do skupnega števila raztopljenih molekul, se imenuje stopnja disociacije a.
kjer je C koncentracija predssalnih molekul, MOL / L;
C 0 - Začetna koncentracija raztopine, MOL / L.
Z obsegom disociacije so vsi elektrolit razdeljeni na močne in šibke. Močni elektrolit spada v stopnjo disociacije, katerih več kot 30% (a\u003e 0,3). Tej vključujejo:
· Močne kisline (H2 SO 4, HNO 3, HCL, HBR, HI);
· Topne hidrokside, razen NH 4 OH;
· Splošne soline so topne.
Elektrolitska disociacija močnih elektrolitov poteka nepopravljiva
HNO 3 ® H + + NO - 3.
Šibki elektroliti imajo diplomo z disociacijo manj kot 2% (a< 0,02). К ним относятся:
· Slabe anorganske kisline (H 2 CO 3, H 2 S, HNO 2, HCN, H 2 SIO 3, itd) in vse organske, na primer, ocetna kislina (CH3 COOH);
· Netopljeni hidroksidi, kot tudi topen NH 4 OH hidroksid;
· Netopne soli.
Elektroliti z vmesnimi vrednostmi disociacije se imenujejo srednje elektrolite.
Stopnja disociacije (a) je odvisna od naslednjih dejavnikov:
iz narave elektrolita, ki je na vrsti kemijskih vezi; Disociacija se najlažja zgodi na kraju najbolj polarne obveznice;
od narave topila - večja je ta, lažje pa gre v to disociacijski proces;
iz temperature - povečanje temperature izboljšuje disociacijo;
iz koncentracije raztopine - pri redčevanju disociacije raztopine se poveča tudi.
Kot primer odvisnosti stopnje disociacije na naravo kemijskih vezi menimo, da disociacija natrijevega hidrosulfata (NAHSO 4), v molekuli, od katerih so na voljo naslednje vrste povezav: 1-ion; 2 - Polarna kovalentna; 3 - Odnos med žveplom in kisikovimi atomi je nizko polarno. Najrazlično se zlomi na mestu ionske povezave (1):
| NA 1 O 3 O S 3 H 2 O O | 1. NaHSO 4 ® NA + + HSO - 4, 2. Nato, na mestu polarne komunikacije, manjši meri: HSO - 4 ® H + + SO 2 - 4. 3. kislina Ne raztopi na ionih. |
Stopnja disociacije elektrolita je močno odvisna od narave topila. Na primer, HCL se močno dira v vodi, šibkejši v etanolu C 2H5 OH, skoraj ne disociati v benzenu, v katerem praktično ne izvaja električnega toka. Topila z visoko dielektrično konstanto (e) polariziramo molekule raztopljene snovi in \u200b\u200boblike solvated (hidrirane) ione z njimi. Pri 25 0 С E (H 2 O) \u003d 78,5, E (C2H5 OH) \u003d 24.2, E (C6H6) \u003d 2.27.
V raztopinah šibkih elektroliti, je proces disociacije reverzibilen in zato se zakoni kemijskega ravnovesja uporabljajo za ravnovesje v raztopini med molekulami in ioni. Torej, za disociacijo ocetne kisline
CH3 COOH "CH3 COO - + H +.
Konstanta ravnovesja do C bo določena kot
K \u003d k d \u003d сх 3 coo-· s H + / SCH 3 COOH.
Konstanta ravnotežja (K C) za proces disociacije se imenuje disociacijska konstanta (K D). Njegova vrednost je odvisna od narave elektrolita, topila in na temperaturi, vendar ni odvisna od koncentracije elektrolita v raztopini. Konstanta disociacije je pomembna značilnost šibkih elektrolitov, saj označuje moč njihovih molekul v raztopini. Manjša konstanta disociacije, šibkejši diskusiranje elektrolitov in bolj stabilno molekulo. Glede na to, da je stopnja disociacije v nasprotju z disociacijskimi konstantnimi spremembami s koncentracijo raztopine, je treba najti povezavo med K D in A. Če je začetna koncentracija raztopine jemlje enaka C, in stopnja disociacije, ki ustreza tej koncentraciji A, bo število predpisalnih molekul ocetne kisline enaka · C. Ker
Сх 3 coo-\u003d s h + \u003d a · s,
nato bo koncentracija neuspešnih molekul ocetne kisline enaka (C - A · C) ali C (1- A · C). Od tod
K D \u003d kot · C / (C - A · C) \u003d A 2 C / (1- A). (ena)
Enačba (1) izraža zakonodajo redčenja Ostelalda. Za zelo šibke elektrolite a<<1, то приближенно К @ a 2 С и
a \u003d (k / s). (2)
Kot je razvidno iz formule (2), z zmanjšanjem koncentracije raztopine elektrolit (pri razredčenem), se stopnja disociacije poveča.
Šibaki elektroliti se ločijo s koraki, na primer:
1 korak H 2 CO 3 "H + + NSO - 3,
2 Stage NSO - 3 "H + + CO 2 - 3.
Za takšne elektrolite so značilne več konstant - odvisno od števila korakov razpadanja na ionih. Za koalično kislino
K 1 \u003d CH + · SNO-2 / CH2 C3 \u003d 4,45 × 10 -7; K 2 \u003d CH + · CSO 2-3 / SNSO - 3 \u003d 4,7 × 10-11.
Kot je razvidno, se razpadanje ionov koalične kisline določi predvsem po prvi fazi, druga pa se lahko manifestira samo z velikim solo redčenjem.
Skupni ravnotežje H 2 CO 3 "2H + + CO 2 - 3 ustreza skupni konstanti disociacije
K D \u003d C 2 H + · CSO 2-3 / CH2 CO 3.
Vrednosti na 1 in K2 so povezane med drugim razmerjem
K D \u003d K1 · K 2.
Podobno se raztopijo osnove multivalentnih kovin. Na primer, dve fazi disociacije bakrovega hidroksida
Cu (OH) 2 "CUOH + + OH -,
CUOH + "CU 2+ + OH -
odgovorite na konstante disociacije
K 1 \u003d CUOH + · Sleep - / CCU (OH) 2 in K2 \u003d CCU 2+ · Sleep - / CUOH +.
Ker se močni elektroliti, disocionirajo v raztopini, je mandat disociacijskega konstanta prikrajšan za vsebino.
Disociacija različnih razredov elektrolitov
Z vidika teorije elektrolitskega disociacije kislina snov se imenuje, z disociacijo, na kateri je samo hidrirani vodikov ion Ion H3 O (ali preprosto H +) oblikovan kot kation.
Base.imenuje se snov, ki jo v vodni raztopini kot anion oblikuje hidroksid ionov - in nobenih drugih anionov.
Po teoriji izredne, kislina je kislina Proton Donator, in baza je protonov acceptor.
Osnovna sila kot moč kislin je odvisna od velikosti disociacijske konstante. Večja je disociacijska konstanta, močnejša elektrolita.
Obstajajo hidroksidi, ki lahko vstopajo v sodelovanje in oblikujejo soli ne le s kislinami, ampak tudi z razlogi. Takšne hidrokside se imenujejo amfoter. Tej vključujejo BE (OH) 2, Zn (OH) 2, SN (OH) 2, PB (OH) 2, CR (OH) 3, AL (OH) 3. Lastnosti so posledica dejstva, da se raztezajo z vrsto kislin v šibki stopnji in z vrsto baze
H + + RO - « Roh. « R + + on -.
To ravnotežje je razloženo z dejstvom, da je moč povezave med kovino in kisikom nekoliko drugačna od moči priključitve med kisikom in vodikom. Zato se v interakciji hidroksida berilija s klorovodikovo kislino izkaže iz berilijevega klorida
Biti (oh) 2 + HCl \u003d becl 2 + 2h 2 o,
in pri interakciji z natrijevim hidroksidom - berylate natrijem
BE (OH) 2 + 2NAOH \u003d NA 2 BEO 2 + 2H 2 O.
Sololi. Lahko se določimo kot elektrolit, ki se ločijo v raztopini za oblikovanje kationov, ki niso vodiški kationi in anioni, razen hidroksidnih ionov.
Srednje soli, Nastala zamenjava vodikovih ionov ustreznih kislin na kovino (Eithernh + 4) se distrirata s popolnoma na 2 SO 4 "2NA + + SO 2-4.
Kisle soli. Razporedite vzdolž korakov
1 korak Nahso 4 "Na + + HSO - 4 ,
2 korak HSO. - 4 "H + + SO 2-4.
Stopnja disociacije v 1. fazi je večja kot v 2. fazi, manj kisline, manj kot stopnja disociacije v 2. fazi.
Osnovne soli, pridobljeno z nepopolno zamenjavo hidroksidnih ionov na kislinske ostanke, raztopijo tudi v korakih:
1 korak (CUOH) 2 SO 4 "2 CUOH + + SO 2-4,
2 korak CUOH + "CU 2+ + OH -.
Glavne soli šibkih razlogov se razlikujejo predvsem v 1. fazi.
Kompleksne soli, Vsebuje kompleksen kompleksni ion, ki ohranja svojo stabilnost med raztapljanjem, disociacijo na kompleksno ion in ione zunanje sfere
K 3 "3K + + 3 -,
Torej 4 "2+ + SO 2 - 4.
V središču kompleksnega iona je atom - kompleks potrošnika. To vlogo običajno izvajajo kovinski ioni. V bližini kompleksnih agentov se nahajajo (koordinirane) Polarne molekule ali ioni, včasih pa jih skupaj imenujejo ligande.Kompleksna agent skupaj z ligandi predstavlja notranjo sfero kompleksa. Ioni, ki so daleč od kompleksnega agenta, so manj trdno povezani z njim, so v zunanjem okolju kompleksne spojine. Notranja krogla običajno zaključuje kvadratne oklepaje. Številka, ki označuje število ligandov na notranji sferi, se imenuje usklajevanje. Kemični vezi med kompleksnimi in preprostimi ioni v procesu elektrolitskega disociacije so relativno enostavne za prekinitev. Komunikacije, ki vodijo do tvorbe kompleksnih ionov, je prejelo ime vezi donatorskih sprejemnikov.
Ioni zunanje sfere se zlahka razcepijo iz kompleksnega iona. To disociacijo se imenuje primarna. Obračalna razpadanje notranje sfere se pojavi veliko težje in se imenuje sekundarna disociacija.
CL "+ + CL - - primarna disociacija, \\ t
+ "AG + +2 NH 3 - sekundarno disociacijo.
sekundarna disociacija, kot je disociacija šibkega elektrolita, je značilna konstanta insuficience
Za gnezdenje. \u003d × 2 / [+] \u003d 6,8 × 10 -8.
Konstante neustavljanja (neumnosti) različnih elektrolitov so merilo trajnosti kompleksa. Manjša do nastovana. , bolj stabilen kompleks.
Torej, med istim vrsto povezav:
| - | + | + | + |
| K nast \u003d 1,3 × 10 -3 | K Nast \u003d 6,8 × 10 -8 | K nast \u003d 1 × 10 -13 | K nast \u003d 1 × 10 -21 |
stabilnost kompleksa se poveča pri premikanju od - na +.
Vrednosti nestabilnosti stalne svince v referenčnih knjigah v kemiji. S pomočjo teh vrednot je mogoče predvideti reakcije med kompleksnimi spojinami z močno razliko med konstante nevšečnosti, reakcija pa bo šel proti oblikovanju kompleksa z manjšo konstanto insidacije.
Kompleksna sol z majhno odpornim kompleknim ionom dvojna Sali.. Dvojne soli, v nasprotju s kompleksnim, disociat na vseh ioni, vključenih v njihovo sestavo. Na primer:
KAL (SO 4) 2 "K + + AL 3+ + 2SO 2-4,
NH 4 FE (SO 4) 2 "NH 4 + + FE 3+ + 2SO 2-4.
Močni in šibki elektroliti
Kisline, baze in soli v vodnih raztopinah se ločijo - razpadejo v ione. Ta proces je lahko reverzibilen ali nepopravljiv.
Z nepopravljivo disociacijo v raztopinah, vsa snov ali skoraj vse pade v ione. To je značilno za močne elektrolite (sl. 10.1, in, str. 56). Nekatere kisline in vse topne soli in baze (alkalni in alkalni zemeljski hidroksidi) (shema 5, str. 56) vključujejo topne elektrolite.
Sl. 10.1. Primerjava števila ionov v raztopinah z isto začetno količino elektrolita: a - kloridna kislina (močan elektrolit); B - Nitritna kislina
(šibki elektrolit)
Shema 5. Razvrstitev elektrolitov s silo
Ko je disociacija reverzibilna, dva nasprotnega procesa tokov: istočasno z razpadom snovi na ionih (disociacija) obstaja obratni proces združevanja ionov v molekulah snovi (združenje). Zaradi tega obstaja del snovi v raztopini v obliki ionov in delno v obliki molekul (sl. 10.1, b). Elektroliti,
kateri, ko se raztopijo v vodi, razpadejo le delno, se imenuje šibki elektrolit. Ti vključujejo vodo, številne kisline, pa tudi netopne hidrokside in soli (shema 5).
V disociacijskih enačbah šibkih elektrolitov, namesto običajne puščice snemanje dvosmerne puščice (znak reverzibilnosti):
Moč elektrolitov je mogoče pojasniti s polarnostjo kemijske vezi, ki je razdeljena na disociacijo. Bolj polarna komunikacija, lažje vodne molekule, se spremeni v ionsko, zato je močnejši elektrolit. V soli in hidroksidih je polarnost komuniciranja največja, saj obstaja ionska povezava med ionskimi elementi in hidroksidnimi ioni, zato so vse topne soli in baze močne elektrolite. Pri kislinah, ki vsebujejo kisik, med disociacijo, je povezava O-H prekinjena, katere polarnost je odvisna od kvalitativne in kvantitativne sestave kislinske ostanke. Silo večine kislin, ki vsebujejo kisik, je mogoče določiti, če je običajno formula kisline napisana kot E (OH) M o n. Če je ta formula n< 2 — кислота слабая, если n >2 - Močna.
Odvisnost kislin iz sestavka kislinskega ostanka
Stopnja disociacije
Moč elektrolitov kvantitativno označuje stopnjo elektrolitskega disociacije A, ki prikazuje delež molekul snovi, ki so se razšla v raztopini na ioni.
Stopnja disociacije A je enaka razmerju števila M molekul n ali količine snovi N, ki je bila podprta na ione, na skupno število molekul n 0 ali količina raztopljene snovi N 0:
Stopnja disociacije se lahko izrazi ne le v frakcijah enote, ampak tudi v odstotkih:
Vrednost A se lahko razlikuje od 0 (ni disociacije) na 1 ali 100% (popolna disociacija). Bolje, da se elektrolit razpade, večja je vrednost stopnje disociacije.
V skladu z vrednostjo stopnje elektrolitskega disociacije, elektroliti so pogosto ločeni z nobenim dvema, ampak v tri skupine: močne, šibke in elektroliti srednjih sil. Ti močni elektroliti menijo, da je stopnja disociacije več kot 30%, in šibka s stopnjo manj kot 3%. Elektroliti z vmesnimi vrednostmi A - od 3% do 30% - imenovanih medijskih elektrolitov. Za to razvrstitev se obravnavajo kisline: HF, HNO 2, H 3 PO 4, H2 SO 3 in nekateri drugi. Dve nedavne kisline so srednje električne elektrolite le na prvi stopnji disociacije, in v drugih je šibka elektrolite.
Stopnja disociacije je variabilna vrednost. Odvisno je, da ne samo na naravi elektrolit, temveč tudi na njeni koncentraciji v raztopini. Ta odvisnost je najprej identificirala in raziskala Wilhelm Ostvald. Danes se imenuje zakon o zmanjšanju Ostvalda: ko raztopina razredčimo z vodo, kot tudi s povečanjem temperature, se stopnja disociacije poveča.
Izračun stopnje disociacije
Primer. V enem litru vode raztopljenega vodika fluorida s količino snovi 5 mol. Nastala raztopina vsebuje 0,06 mol vodikove ione. Določiti stopnjo disociacije fluoridne kisline (kot odstotek).
Pišemo enačbo disociacije fluorid kisline:
Med disociacijo iz ene kislinske molekule se oblikuje en vodik ion. Če raztopina vsebuje 0,06 mol h + ionov, to pomeni, da je predsississorate-valo 0,06 mol molekul vodikovega fluorida. Zato je stopnja disociacije:
Izjemen nemški fizikalno-kemik, zmagovalec Nobelove nagrade leta 1909. Rojen v Rigi, študiral na Univerzi v Derta, kjer je začel poučevati in znanstvene dejavnosti. Pri 35, se je preselil v Leipzig, kjer je vodil fizika in kemični inštitut. Študiral je zakone kemijskega ravnovesja, lastnosti rešitev, odkrili zakon ozemlja, ki ga imenuje njegovo ime, razvil temelje teorije kislinske katalize, veliko časa pa je plačala zgodovino kemije. Ustanovil je prvi svetovni oddelek fizične kemije in prva fizikalno-kemijska revija. V osebnem življenju so imeli čudne navade: čutil se je gnus za frizuro in s svojim sekretarjem, ki je bil sporočen izključno s pomočjo kolesarskega klica.
Ključna ideja
Disociacija šibkih elektrolitov - reverzibilni proces in močna -
nepopravljiva.
Nadzorna vprašanja
116. Dajte opredelitev močnih in šibkih elektrolitov.
117. Navedite primere močnih in šibkih elektrolitov.
118. Katera velikost se uporablja za kvantitativno značilnost moči elektrolita? Ali je stalna v vseh rešitvah? Kako lahko povečam stopnjo disociacije elektrolitov?
Naloge za obvladovanje gradiva
119. Podajte en primer soli, kisline in baz, ki so: a) z močnim elektrolitom; b) šibki elektrolit.
120. Navedite primer snovi: a) dvosno kislino, ki je v prvi fazi elektrolit srednje sile, in na drugi šibki elektrolit; b) Dvosna kislina, ki je na obeh fazah šibka elektrolita.
121. V nekaterih kislinah na prvi stopnji je stopnja disociacije 100%, v drugem pa 15%. Kakšna kislina je lahko?
122. Kakšne delce so večje v raztopini vodika sulfida: Molekule H 2 S, H + Ioni, S 2 ioni ali HS Ioni -?
123. Z zgornjega seznama snovi ločeno, napišite formulo: a) močne elektrolite; b) šibki elektrolit.
NACL, HCl, NaOH, NaOH 3, HNO 3, HNO 2, H 2 SO 4, BA (OH) 2, H 2 S, K 2 S, PB (št. 3) 2.
124. Naredite enačbo disociacije stroncijevega nitrata, živega srebra (11) klorida, kalcijevega karbonata, kalcijevega hidroksida, sulfidne kisline. V katerih primerih je disociacija reverzibilna?
125. V vodni raztopini natrijevega sulfata vsebuje 0,3 mol. Katera masa ta soli je bila uporabljena za pripravo take rešitve?
126. V raztopini vodikovega fluorida 1 liter vsebuje 2 g te kisline, količina snovi vodikovih ionov pa 0,008 mol. Kakšna je količina fluoridnih ionskih snovi v tej rešitvi?
127. V treh cevi so vsebovane enake količine klorida, fluorida in sulfidne kisline. V vseh testnih cevi količine snovi so kisline enake. Toda v prvi preskusni cevi je količina snovi vodikovih ionov 3. 10 -7 mol, v drugem - 8. 10 -5 mol, in v tretjem - 0,001 mol. Katera cev vsebuje vsako kislino?
128. Prva preskusna cev vsebuje raztopino elektrolitov, katerih stopnja disociacije je 89%, v drugem - elektrolit z disociacijo 8% O, in v tretjem - 0,2%. Prinesite dva primera elektrolitov različnih razredov spojin, ki sta lahko vsebovana v teh testnih cevi.
129 *. V dodatnih virih najdete informacije o odvisnosti moči elektrolitov iz narave snovi. Nastavite razmerje med strukturo snovi, naravo kemičnih elementov, ki jih tvorijo, in moč elektrolitov.
To je material učbenika