Н.Е.Дерябина.Основные классы неорганических веществ.(учебник -тетрадь по химиии).Часть 3

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Продолжение.предыдущая часть

Глава 4.
Kлассы неорганических соединений
с точки зрения электролитической диссоциации
4.1. Kислоты, основания и амфотерные гидроксиды
как электролиты

Электрический ток – это направленное движение электрически заряженных частиц. Вещества, в которых заряженные частицы могут перемещаться на значительные расстояния, называются проводниками. В металлах (проводниках I рода) такими частицами являются электроны. Вещества, водные растворы или расплавы которых проводят электрический ток за счет перемещения ионов, называются электролитами (проводниками II рода).

Процесс распада электролитов на ионы при растворении в воде или расплавлении называется электролитической диссоциацией (от лат. dissociatio – разделение) (рис. 4.1).

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Рис. 4.1.
Диссоциация электролита с:
а – молекулярной;
б – кристаллической структурой
(ионный кристалл)

Kислоты, основания, амфотерные гидроксиды и соли являются электролитами; вода и большинство оксидов – неэлектролиты.

В водных растворах одни электролиты полностью распадаются на ионы, другие – частично (часть молекул электролита остается в растворе в недиссоциированном виде) (рис. 4.2). Чем больше молекул электролита распадается на ионы, тем сильнее электролит. Диссоциация сильных электролитов – необратимый процесс, слабых – обратимый (обратный процесс называется ассоциация).

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Многоосновные кислоты (содержащие несколько атомов Н) и многокислотные основания (содержащие несколько ОН-групп) диссоциируют ступенчато, отделяя на каждой ступени по одному иону Н+ или ОН–, причем доля диссоциированных частиц при переходе от одной ступени к другой резко уменьшается (в растворе в основном находятся ионы, образованные по первой ступени диссоциации). Это связано с тем, что на следующих ступенях ион Н₊ или ОН^– должен оторваться уже не от нейтральной частицы, а от противоположно заряженного иона, что значительно труднее.

Схема ступенчатой диссоциации фосфорной кислоты:

H₃PO₄ ⇔ H⁺ + H₂PO₄^–,

H₂PO₄^– ⇔ H⁺ + HPO₄^2–,

HPO₄^2– ⇔ H⁺ + PO₄^3–.

Схема ступенчатой диссоциации гидроксида железа(III):

Fe(OH)₃⇔ Fe(OH)²⁺ + OH^–,

Fe(OH)₂+⇔ FeOH²⁺ + OH^–,

FeOH₂⁺ ⇔ Fe³⁺ + OH^–.

У амфотерных гидроксидов (от греч. amphoteros – и тот и другой) диссоциация может одновременно протекать как с отщеплением ионов водорода, так и с отщеплением гидроксид-ионов, т.е. и по кислотному, и по основному типу.

Амфотерные гидроксиды – электролиты, образующие при диссоциации одновременно катионы Н+ и анионы ОН–.

Схема диссоциации амфотерных гидроксидов:

М⁺+ OH^– ⇔ МOH = HМO ⇔ H++ МO^–.

Амфотерные гидроксиды в кислой среде ведут себя как основания, а в щелочной среде – как кислоты.

K амфотерным гидроксидам относятся:

Be(OH)₂, Zn(OH)₂, Pb(OH)₂, Sn(OH)₂, Al(OH)₃, Sb(OH)₃, Fe(OH)₃, Cr(OH)₃ и некоторые другие. Все они слабые электролиты и диссоциируют ступенчато.

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Упражнение 2. Напиши уравнения электролитической диссоциации по первой ступени:НNO3 .....,
NaОН ......,
Ba(OH)₂ ......,
HCl ......,
Fe(OH)₂ ....., Ca(OH)₂ .....,
H₂SO₄ .....,
H₂SO₃ ......,
KOH .....,
H₃PO₄ ......, Sr(OH)₂ ......,
NH₄OH ......,
Mg(OH)₂ ......,
H₂Cr₂O₇ ......,
HMnO₄ ......


Упражнение 3. Напиши уравнения электролитической диссоциации следующих кислот и оснований (по всем ступеням):

Н₂SO₄, Ba(OH)₂, HNO₃, H₂S, H₃PO₄, NH₄OH.

Одной линией подчеркни ионы, которых в растворе больше остальных, двумя – ионы, которых в растворе меньше остальных.

.................................................. ..................................................

.................................................. ..................................................

.................................................. ..................................................

.................................................. ..................................................

.................................................. ..................................................

.................................................. ..................................................

Упражнение 4. Запиши ионы, которые образуются в результате диссоциации электролитов, в порядке уменьшения их количества в растворе (где это возможно).

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

............................................................................................................

............................................................................................................

Упражнение 7. Подчеркни фо
рмулы гидроксидов, способных диссоциировать:

а) по типу кислоты – прямой линией;

б) в кислой среде по типу кислоты – волнистой линией:

KOH, Ca(OH)₂, Mg(OH)₂, Al(OH)₃, H₂SO₃,

Be(OH)₂, HClO, Zn(OH)₂, HNO₃, Cr(OH)₃.

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Упражнение 2. Подчеркни формулы электролитов, которые:

а) диссоциируют только по одной ступени – одной чертой;

б) диссоциируют по двум ступеням – двумя чертами;

в) диссоциируют по трем ступеням – тремя чертами.

KOH, Al(OH)₃, AlCl₃, H₂SO₃, Be(OH)₂, HClO, Zn(OH)₂, K₂Cr₂O₇, Fe(OH)₃,

H₃BO₃, H₂CO₃, Na₂CO₃, NaHCO₃, HNO₃, H₂SiO₃, H₃PO₄, NaHSO₄,

NaClO₄, Ga(OH)₃, H₄GeO₄, K₂HPO₄, H₃AsO₄, H₂SеO₄, FeOHCl₂, CsOH,

Sr₃(PO₄)₂, Fe(OH)₂Cl, NH₄OH, Na₂SO₄, KCl.

Упражнение 3. Подчеркни: а) прямой линией названия веществ, при диссоциации которых в воде образуются ионы гидроксония H3O+; б) волнистой линией названия веществ, при диссоциации которых в воде образуются гидроксид-ионы OH–.

Дигидрофосфат лития, азотная кислота, гидросульфит калия, гидроксид натрия, гидрокарбонат натрия, дигидроксохлорид железа(III), гидроксид алюминия, хлороводород, сернистая кислота, сульфат натрия, дигидроксид цинка.

Упражнение 4. Из предложенных ионов составь формулы веществ:

а) Н⁺, Са²⁺, SO₄^2–, МnO₄^– .............................................................................. ;

б) Nа⁺, Мg²⁺, СrO₄^2–, I^– ................................................................................. ;

в) K⁺, Ва²⁺, СО₃^2–, СlO^3– ................................................................................. ;

г) Н⁺, Аl³⁺, ОН^–, РО₄^3– .................................................................................. .

Из ионов Н⁺, Sr²⁺, ОН^–, СO₃^2– составь формулы кислоты, кислой соли, средней соли, основания: ................................................................................. .

продолжение следует