Уравнение электролитической диссоциации хлорида калия


Электролитическая диссоциация, подготовка к ЕГЭ по химии

Электролитической диссоциацией называют процесс, в ходе которого молекулы растворенного вещества распадаются на ионы в результате взаимодействия с растворителем (воды). Диссоциация является обратимым процессом.

Диссоциация обуславливает ионную проводимость растворов электролитов. Чем больше молекул вещества распадается на ионы, тем лучше оно проводит электрический ток и является более сильным электролитом.

В общем виде процесс электролитической диссоциации можно представить так:

KA ⇄ K+ (катион) + A- (анион)

NaCl ⇄ Na+ + Cl-

Замечу, что сила кислоты определяется способностью отщеплять протон. Чем легче кислота его отщепляет, тем она сильнее.

У HF крайне затруднен процесс диссоциации из-за образования водородных связей между F (самым электроотрицательным элементом) одной молекулы и H другой молекулы.

Ступени диссоциации

Некоторые вещества диссоциируют на ионы не в одну стадию (как NaCl), а ступенчато. Это характерно для многоосновных кислот: H2SO4, H3PO4.

Посмотрите на ступенчатую диссоциацию ортофосфорной кислоты:

Важно заметить, что концентрация ионов на разных ступенях разная. На первых ступенях ионов всегда много, а до последних доходят не все молекулы. Поэтому в растворе ортофосфорной кислоты концентрация дигидрофосфат-анионов будет больше, чем фосфат-анионов.

Для серной кислоты диссоциация будет выглядеть так:

Для средних солей диссоциация чаще всего происходит в одну ступень:

Na3PO4 ⇄ 3Na+ + PO43-

Из одной молекулы ортофосфата натрия образовалось 4 иона.

K2SO4 ⇄ 2K+ + SO42-

Из одной молекулы сульфата калия образовалось 3 иона.

Электролиты и неэлектролиты

Химические вещества отличаются друг от друга по способности проводить электрический ток. Исходя из этой способности, вещества делятся на электролиты и неэлектролиты.

Электролиты - жидкие или твердые вещества, в которых присутствуют ионы, способные перемещаться и проводить электрический ток. Связи в их молекулах обычно ионные или ковалентные сильнополярные.

К ним относятся соли, сильные кислоты и щелочи (растворимые основания).

Степень диссоциации сильных электролитов составляет от 0,3 до 1, что означает 30-100% распад молекул, попавших в раствор, на ионы.

Неэлектролиты - вещества недиссоциирующие в растворах на ионы. В молекулах эти веществ связи ковалентные неполярные или слабополярные.

К неэлектролитам относятся многие органические вещества, слабые кислоты, нерастворимые в воде основания и гидроксид аммония.

Степень их диссоциации до 0 до 0.3, то есть в растворе неэлектролита на ионы распадается до 30% молекул. Они плохо или вообще не проводят электрический ток.

Молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения

Молекулярное уравнение представляет собой запись реакции с использованием молекул. Это те уравнения, к которым мы привыкли и которыми наиболее часто пользуемся. Примеры молекулярных уравнений:

Полные ионные уравнения записываются путем разложения молекул на ионы. Запомните, что нельзя раскладывать на ионы:

  • Слабые электролиты (в их числе вода)
  • Осадки
  • Газы

Сокращенное ионное уравнение записывается путем сокращения одинаковых ионов из левой и правой части. Просто, как в математике - остается только то, что сократить нельзя.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

GCSE CHEMISTRY - Электролиз хлорида калия - Ионные уравнения - Полууравнения

GCSE CHEMISTRY - Электролиз хлорида калия - Ионные уравнения - Полууравнения - GCSE SCIENCE.

gcsescience.com 6 gcsescience.com

Добыча металлов

Электролиз хлорида калия.

Калия хлорид необходимо нагреть до расплавления
перед этим проведет электричество. электролиз
отделяет расплавленное ионное соединение в его элементы.

Реакции на каждом электроде называются половинными. уравнения.
Полуравнения записываются так, что столько же электронов
входят в каждое уравнение.

+ + 2e - 2К (калий металл на (-) катоде).
2Cl - - 2e Класс 2 (газообразный хлор на (+) аноде).

Ионы калия усиление электроны (восстановление) с образованием атомы калия.
Хлорид-ионы теряют электроны (окисление) с образованием атомы хлора.
Атомы хлора объединяются, образуя молекулы газообразный хлор.

Комбинезон реакция

2K + Класс - (л) 2K (т) + класс 2 (г)

См. Другие примеры электролиз.

связи электролиз Вопросы по пересмотру

gcsescience.com Периодическая таблица Индекс Металл Викторина gcsescience.com

Дом GCSE химия GCSE Физика

Авторские права © 2015 gcsescience.ком. Все права защищены.

,

Теория Аррениуса электролитической диссоциации | Закон Ома | Закон массового действия | Теплота нейтрализации | Ионная реакция | Коллигативные свойства

 

Чтобы объяснить свойства электролитических растворов, Аррениус в 1884 году выдвинул всеобъемлющую теорию, известную как теория электролитической диссоциации или ионная теория.

Основные положения теории

  • Электролит, растворяясь в воде, распадается на два типа заряженных частиц: одна несет положительный заряд, а другая - отрицательный. Эти заряженные частицы называются ионами. Положительно заряженные ионы называются катионами, а отрицательно заряженные - анионами.

В своей современной форме теория предполагает, что твердые электролиты состоят из ионов, которые удерживаются вместе за счет электростатических сил притяжения.Когда электролит растворяется в растворителе, эти силы ослабляются, и электролит подвергается диссоциации на ионы. Ионы сольватированы.

  • Процесс расщепления молекул электролита на ионы называется ионизацией . Доля от общего числа молекул, присутствующих в растворе в виде ионов, известна как степень ионизации или степень диссоциации. Обозначается номером

    .
  • Было замечено, что все электролиты не ионизируются в одинаковой степени.
    Некоторые из них почти полностью ионизированы, а другие слабо ионизированы. Степень ионизации зависит от ряда факторов.

  • Ионы, присутствующие в растворе, постоянно повторно объединяются, образуя нейтральные молекулы, и, таким образом, существует состояние динамического равновесия между ионизированными ионизированными и неионизированными молекулами, то есть AB A + + B -
    Применение закона действия масс к вышеупомянутому равновесию [A + ] [B - ] / [AB] = K
    K известен как константа ионизации.Электролиты с высоким значением K называются сильными электролитами, а электролиты с низким значением K - слабыми электролитами.

  • Когда через раствор электролита пропускают электрический ток, положительные ионы (катионы) движутся к катоду, а отрицательные ионы (анионы) движутся к аноду и разряжаются, т. Е. Происходит электролиз.
    Ионы разряжаются всегда в эквивалентных количествах, независимо от их относительной скорости.

  • Электролитические растворы всегда нейтральны по своей природе, поскольку полный заряд одного набора ионов всегда равен полному заряду другого набора ионов.Однако не обязательно, чтобы количество двух наборов ионов всегда было одинаковым.

    AB A + + B -

    NaCl Na + + Cl -

    (Оба иона равны)

    AB 2 A 2+ + 2B -

    BaCl 2 Ba 2+ + 2Cl -

    (Анионы вдвое больше, чем катионы)

    A 2 B 2a + + B 2-

    Na 2 SO 4 2 Na + +

    (Анионы вдвое больше, чем катионы)

  • Свойства электролитов в растворе - это свойства ионов, присутствующих в растворе.Например, кислый раствор всегда содержит ионы H + , тогда как основной раствор содержит ионы OH -, а характерные свойства растворов - это свойства ионов H - и OH - соответственно.

  • Ионы действуют как молекулы, понижая температуру замерзания, повышая температуру кипения, понижая давление пара и устанавливая осмотическое давление.

  • Электропроводность раствора электролита зависит от природы и количества ионов, так как ток проходит через раствор за счет движения ионов.

Свидетельства в пользу ионной теории

Имеется большое количество экспериментальных наблюдений, подтверждающих теорию Аррениуса. Некоторые из них приведены ниже:

  • Ионы, присутствующие в твердых электролитах

Рентгенографические исследования показали, что электролиты состоят из ионов. Например, кристалл NaCl содержит не элементы NaCl, а ионы Na + и Cl - .Каждый ион Na + окружен шестью ионами Cl - , а каждый ион Cl - , в свою очередь, окружен шестью ионами Na + и Cl - . Ионные соединения в расплавленном состоянии ведут себя как хорошие проводники. Это может быть возможно только в том случае, если ионы уже присутствуют в ионных твердых телах.

Электролитические растворы, такие как металлические проводники, подчиняются закону Ома, т. Е. Сила тока в проводнике прямо пропорциональна разности потенциалов (E), приложенной к проводнику, и обратно пропорциональна сопротивлению проводника. Математически, I = E / R

Это возможно только в том случае, если ионы уже присутствуют в растворе, и никакая часть тока не имеет только направленного воздействия на ионы.

  • Ионная реакция

Доказательством существования ионов в водных растворах электролитов являются хорошо известные реакции неорганической химии. Белый осадок хлорида серебра получается всякий раз, когда ионы Ag + вступают в контакт с ионами хлорида.

Ag + + Na + Cl - → AgCl + Na + + NO 3 -

Но при добавлении раствора AgNO 3 к CCl 4 , CHCl 3 или C 2 H 5 Cl не происходит осаждения, поскольку эти вещества, не являясь электролитами, не выделяют ионы Cl - в растворе. ,

Кислота, которая дает все тесты на ионы H + в водном растворе, не дает таких же тестов при растворении в любом органическом растворителе, потому что ионизация кислоты не происходит в обычной реакции.

  • Теплота нейтрализации

Когда один грамм эквивалента сильной кислоты нейтрализуется одним граммом эквивалента сильного основания, выделяемое тепло всегда одно и то же, то есть 13,7 ккал. Это можно объяснить на основе теории Аррениуса, согласно которой кислота доставляла ионы H + , а основные ионы OH - при растворении в воде, и процесс нейтрализации включает обычную реакцию.

H + + OH - H 2 O + 13.7 ккал.

Таким образом, теплота нейтрализации фактически является теплотой образования H 2 O из ионов H + и OH - .

  • Аномальные коллигативные свойства

Ненормальное поведение в отношении коллигативных свойств, наблюдаемое в случае электролитов, можно объяснить на основе ионной теории. Когда электролит растворяется в воде, количество молекул фактически растворяется из-за ионизации.Фактор не может Хоффа,

всегда больше единицы, то есть i = 1 + (n-1) , где n - количество ионов, образующихся в результате ионизации одной молекулы электролита, а - степень ионизации.

Цвет электролитов в растворе. Если таковые имеются, это связано с их ионами, CuSO 4 имеет синий цвет в растворе из-за присутствия ионов Cu 2+ . Перманганат калия (KMnO 4 ) имеет фиолетовый цвет в растворе из-за присутствия ионов.

  • Объяснение некоторых других явлений

Ионная теория дает удовлетворительные объяснения различных явлений, таких как электролиз, проводимость, гидролиз солей, произведение растворимости и т. Д.

Ограничения теории Аррениуса

  • Закон разбавления Оствальда, основанный на теории Аррениуса, не применим к сильным электролитам.

  • Сильные электролиты проводят электричество под напряжением, т.е.е., в отсутствие воды. это противоречит теории Аррениуса, согласно которой присутствие растворителя является обязательным для ионизации.

  • Теория Аррениуса предполагает независимое существование ионов, но не учитывает факторы, влияющие на подвижность ионов.

Факторы, относящиеся к степени ионизации

Степень ионизации электролита в растворе зависит от следующих факторов:

Когда ионизируемые части молекулы вещества удерживаются в большей степени ковалентной связью, чем электровалентной связью, в раствор поступает меньше ионов.Такие вещества называют слабыми электролитами. H 2 S, HCN, NH 4 OH, CH 3 COOH являются примерами этого класса. NaCl, Ba (NO 3 ) 2 , KOH и т. Д. Являются сильными электролитами, в которых перенос электронов кажется более или менее полным, при растворении немедленно выделяются ионы. Сильные электролиты почти полностью ионизируются в растворе.

Основная функция растворителя - ослабить электростатические силы притяжения между двумя ионами и разделить их.Сила притяжения, удерживающая ионы вместе в любой среде, выражается как

F = 1 / (K) (q 1 q 2 ) / r 2

где K - диэлектрическая проницаемость среды.

Любой растворитель с высоким значением диэлектрической проницаемости обладает способностью разделять ионы. Вода считается лучшим растворителем, так как у нее самая высокая диэлектрическая проницаемость. Диэлектрические постоянные некоторых растворителей приведены ниже при 25 0 C.

Растворитель

Диэлектрическая проницаемость

Вода

81

Метиловый спирт

35

Этиловый спирт

27

Ацетон

21

Степень ионизации электролита обратно пропорциональна концентрации его раствора.Таким образом, степень ионизации увеличивается с увеличением разбавления раствора, т. Е. С уменьшением концентрации раствора.

Степень ионизации увеличивается с повышением температуры. Это связано с тем, что при более высокой температуре скорость молекул увеличивается, что преодолевает силы притяжения между ионами.

Вопрос 1: Процесс расщепления молекул электролита на ионы называется ..

а.ионизация

г. электролиз

г. сольватация

г. протонирование

Вопрос 2: Цвет электролитов в растворе обусловлен ..

а. ионы

г. сольватация

г. электролиз

г. роспуск

Вопрос 3: Степень ионизации не зависит от ..

а. температура

г. давление

г. концентрация

г.природа растворителя

Вопрос 4: Цвет раствора CuSO 4 -

а. зеленый

г. желтый

г. синий

г. красный


Связанные ресурсы

Чтобы узнать больше, купите учебные материалы по электрохимии, включая учебные заметки, заметки о пересмотре, видеолекции, решенные вопросы за предыдущий год и т. Д. Также просмотрите дополнительные учебные материалы по химии здесь.


Особенности курса

  • 731 Видео-лекции
  • Примечания к редакции
  • Документы за предыдущий год
  • Интеллектуальная карта
  • Планировщик исследований
  • Решения NCERT
  • Обсуждение Форум
  • Тестовая бумага с видео-решением

,

Electrolytic Solution - обзор

Waldfried Plieth, in Electrochemistry for Materials Science, 2008

Publisher Summary

Физическая химия электролитических растворов - это особая область физической химии. Растворение соли в воде было описано Аррениусом как диссоциация соли на положительные и отрицательные ионы со свободной подвижностью. Первоначально было трудно принять это предложение, потому что соли были очень стабильными веществами.Поэтому долгое время теория называлась гипотезой диссоциации Аррениуса. Позже стало ясно, что этот процесс представляет собой реакцию воды-растворителя с ионами и что ион-дипольное взаимодействие обеспечивает необходимую энергию для компенсации сильных энергий решетки. Энтальпия раствора, связанная с процессом растворения, относительно мала, потому что это просто разница между энтальпией решетки и энтальпией сольватации катионов и анионов. Добавление гелеобразующих компонентов (пластификаторов) к полимерным электролитам дает гелеобразные структуры.Следовательно, этот тип io

.

Смотрите также