ЕРІТІНДІЛЕРДІҢ ЖАЛПЫ СИПАТЫ. ЭЛЕКТРОЛИТТІК ДИССОЦИАЦИЯ

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

ЕРІТІНДІЛЕРДІҢ ЖАЛПЫ СИПАТЫ

Ерітіндіге сипаттама
Күшті және әлсіз электролиттер
Электролиттік диссоциация

Ерітінді деп екі немесе бірнеше компоненттен тұратын гомогенді системаларды айтады. Әдетте ерітінділердің тығыздығы, қайнау және қату температурасы, тұткырлығы сияқты касиеттері өзгеріп отырады. Ерітінділерді жай механикалық қоспа деп те, химиялық косылыс деп те қарастыруға болады.

Ерітіндінің механикалық қоспадан басты айырмашылығы ондағы әрбір микроскопиялық (өте кіші, ұсақ) бөлшектерді химиялық кұрамы мен физикалық қасиеттерінің көлемде бірдей болуында. Ал химиялық қосылыстардан негізгі өзгешелігі оның құрамыньвд еритін зат көп еріткішті мөлшеріне тәуелділігінде және еселік катынас заңына бағынбауында. Мысалы, ас тұзы суда тек белгілі мөлшерде ғана ериді. Айталық, 20°С (293Қ) -та алынған 100 мл суда ас тұзыньщ 36, 8 грамы ғана ериді де, одан әрі оның мөлшерін қанша көбейт-сек те ол ерімейді. Бұл қалыпты жағдайда кездесетін құбылыс. Ерітіндінің химиялық қосылыстан тағы бір өзгешелігі - химиялық байланыс табиғатында. Егер химиялық қосылыстар негізінен ионды, ковалентті байланыстармен сипатталса, ерітіндідегі байла-ныс, газдарда кездесетін аса әлсіз ван-дер-ваальстік, ал кейбір жағдайларда косымша сутектік байланыстармен түсіндіріледі.

Жай қоспалардағы заттар өзара ешбір байланыссыз-ақ ара-ласса, ерітіндідегі еріткіш пен еритін заттар арасында әлсіз болса да химиялық байланыс болады. Мысалы, бірдей өлшемдегі кұм мен ағаш немесе темір үгіндісін араластырса, қоспа пайда болады және оларды бір-бірінен бөлуге болады. Ал, ас тұзын немесе қант-ты су да ерітсе, олар оңайлықпен әуелгі жеке заттарға бөлінбейді. Көбінесе, екі зат, бір-бірінде ерігенде, олардьщ арасында өзі-нін, агрегаттык күйін өзгертпейтін немесе ерітінді кұрамындағы мөлшері басым болатын бөлікті еріткіш дейді. Демек, “еріткіш”, “еритін зат” ұғымдары салыстырмалы екенін ескеру керек. Мыса-лы, спирт пен судың тең бөлігін бір-бірінде ерітсе, олардың қайсысының еритін зат, қайсысының еріткіш екенін ажыратуқиын, өйткені екеуі де сұйық және бір-бірінде ерігіштіктері бірдей. Мұн-дайда ерітінді кұрамындағы компоненттер туралы айткаі д\рыс. Сондықтан компоненттердің агрегаттык ю, иш сскеріп, ертпділср-ді үш топқа белуге болады. газдың газдардағы ерітіндісі (газ кос-пасы) ; сұйық ерітінділер; қатты ерітшділер. Газ ерітінділеріне ауа, ал қатты ерітінділерге түрлі металдардың қорытпалары мы-сал болады. Ал, сүйық ерітінділер газдардың сұйықтағы ерітінділері; сұйықтың сұйықтағы ерітінділері, қатты заттардың сүйықтағы ерітіділері болып бөлінеді. Еріткіші су болатын ерітінділер табиғатта кең тараған. Жер қыртысындағы, өсшдіктер мен тірі организмдердегі процестер сусыз жрмейді. Осыдан ерітінді дегешміз жай ғана құбылыс емес, ол өте күрделі физикалық және химиялық касиеттері бар күрделі құбылыс екенін көреміз.

Сутектік көрсеткіш Электролиттер - негіздер, қышқылдар, тұздар, олардың балқымалары мен ерітінділері электр тоғын өткізеді. Электролиттер молекулаларының иондарға ыдырау процессін электролиттік диссоциация дейді. Оң зарадталған иондар-катиондар, теріс зарядталған иондар-аниондар деп аталады. Диссоциация қайтымды процесс: молекулалардың иондарға ыдырауы тура реакция (диссоциация), ал иондардың қайтадан молекулаларға бірігуі кері реакцияға (ассоциацияға) жатады. Диссоциациялану дәрежесі. Электролиттік диссоцияция кері процесс болғандықтан, ерітіндіде иондар мен молекулалар бірге болады. Сондықтан электролиттер диссоциациялану дәрежесімен сипатталады (α) . Диссоциациялану дәрежесі - иондарға ыдыраған молекулалар санының (Ng) жалпы ерітілген молекулалар санына (Nε) қатынасы α=Ng/Nε немесе α=Ng/Nε∙100%. Диссоциациялану дәрежесінің сан мәніне қарай электролиттер шартты түрде күшті (α>30%) әлсіз (α<3%) және орташа (α>3-30%) болып үш топқа бөлінеді. Диссоциациялану константасы. Әлсіз және орташа электролиттер молекулаларының иондарға ыдырауы аз мөлшерде жүретін қайтымды процесс. Сондықтан басқа да қайтымды химиялық процесстер сияқты әлсіз электрлиттер диссоциациясына да массалар әсерлесу заңын қолдануға болады: КА↔︎К++А- К= [К+] [ А-] /[КА] К- диссоциациялану константасы деп аталатын химиялық тепе-теңдік константасы. Электролиттік диссоциация константасының (К) мәні неғұрлым көп болса, электролит молекулалары соғұрлым иондарға көп ыдырайды. Диссоциациялану константасы электролит күшін диссоциация дәрежесінен көбірек сипаттайды. Диссоциациялану константасы мен дәрежесінің арасында тығыз байланыс бар. КА электролит бір катионға, бір анионға ыдырайтындықтан бұл иондардың концентрациясы өзара тең болады. [К+] =[ А-] =СМ∙α СМ- ерітіндісінің молярлық концентрациясы; α - диссоциациялану дәрежесі; Иондарға ыдырамаған молекулардың концентрациясын [КА] былай көрсетеді: [КА] = См - См∙α = См(1-α) К= (См∙α∙См∙α) /См(1-α) = (См∙α2) /(1-α) Әлсіз электролиттердің диссоциациялану дәрежесі өте аз болғандықтан 1-α=1 болады. Сондықтан диссоциациялану константасы мынандай болады: К= См∙α2 немесе α= √К/СМ Бұл теңдеу электролит ерітіндісінің концентрациясының азаюына, яғни сұйылуына байланысты оның диссоциациялану дәрежесінің артатынын көрсетеді (Оствальдтың сұйылту заңы) . Электролиттер ерітіндіде иондарға ыдырайтындықтан, электролиттер арасындағы реакция иондар арасындағы реакция болады. 3. Сутектік көрсеткіш: Химиялық таза су электр тогын өте нашар өткізеді. Судың иондарға диссоциациялануы: Н2О ↔︎Н+ + ОН-. Массалар әсерлесу заңын қайтымды процеске қолдануға болады: К= [Н+] ∙[ОН-] /[Н2О] (1) . Мұндағы: К- судың диссоциация тұрақтысы. Оның 220С- дағы мәні 1, 8∙10-16 тең, яғни К=1, 8∙10-16. «К» шамасы өте аз болғандықтан Н+ және ОН- концентрациялары да өте аз, сондықтан су концентрациясын Н2О тұрақты шама деп есептеуге болады, ол 1 л массасын судың молярлық массасына бөлгенге тең: [Н2О] = 1000:18 = 55, 56 моль. Енді жоғарыдағы теңдеуді (1) былай да жазуға болады: [Н+] ∙[ОН-] = К[Н2О] = Кс= 1, 8∙10-16∙55, 56= 1∙10-14 (220С) . Кс- судың иондық көбейтіндісі деп аталатын тұрақты шама. Кс= [Н+] ∙[ОН-] =10-14. Кс мәні тұрақты температурада ғана тұрақты болады. Кез келген ерітіндіде сутегі мен гидроксид иондарының әрқайсысының концентрациясы нольге тең болмайды. Кез келген ерітіндіде әрі сутегі ионы Н+, әрі гидроксид ионы ОН- болады. Таза суда [Н+] = [ОН-] = √Кс= √10-14 = 10-7, бұдан 220С да 1 л суда 10-7 моль сутегі иондары, 10-7 моль гидроксид иондары болғандығын көреміз. Егер [Н+] ≠[ОН-] онда ерітінді [Н+] >[ОН-] қышқыл, [Н+] <[ОН-] сілтілі болады. Көп жағдайда ерітіндінің қышқылдығын немесе сілтілігін анықтау үшін сутегі иондарының концентрациясы қолданылады. Бұл жағдайда нейтрал орта [Н+] = 10-7, сілтілік ортада [Н+] <10-7, қышқылдық ортада [Н+] >10-7 болады. Осындай дәреже көрсеткіші теріс болып келетін сандарды қолданып есептер шығару қолайсыз болғандықтан, сутегі иондарының көрсеткіш (рН) арқылы белгілеу қабылданған. Сутектік көрсеткіш деп, сутек иондары концентрациясының теріс таңбамен алынған ондық логарифмін атайды:рН=-lg[H+] . Ерітіндінің ортасын индикаторлар көмегімен анықтайды.

Индикаторлар - ерітіндіге тамызғанда немесе батырғанда сутегі не гидроксид иондарының әсерінен түсін өзгертетін органикалық заттар Осы дәріс материалымен танысқан соң, мына мағлұматтарды : Ерітінділер туралы жалпы ұғымдарды, еріген зат, еріткіш, еру процесі, қаныққан, қанықпаған ерітінділер, ерітінділер концентрациясы, электролиттер, бейэлектролиттер, электролиттік диссоциация туралы ұғымды, сутектік, гидроксидтік көрсеткіштер туралы ұғымдарды білу керек.

Электролиттік диссоциация теориясы - Өткен тақырыптар бойынша қосылыстар ионды және ковалентті байланысты болатыны сендерге белгілі. Ал ковалентті байланыстың өзі екі түрге бөлінеді: полюсті және полюссіз. Заттардың кристалдык торларының типтері қосылыстардағы байланыс түрлеріне төуелді. Ал заттардың физикалық жөне химиялық қасиеттері тор типтеріне байланысты болады.

Ионды және ковалентті байланысты қосылыстардың ерекшеліктері олардың судағы ерітінділерінің қасиеттерінде де байқалады. Осы ерекшеліктерді бақылау үшін электрөткізгіштікті зерттейтін құралды пайдалануға болады. [1]

Ыдысқа құрғақ қант пен ас тұзын кезекпен салып, оны электр желісіне қоссақ, электр шамы жанбайды, олай болса қатты күйіндегі заттарда ток тасымалдаушы бөлшектердің болмағаны.
Құрғақ қант пен ас тұзының орнына дистилденген су құйсақ та электр шамының жанбайтынын көреміз.
Келесі жолы қант пен ас тұзына су құйып, олардың ерітіндісін аламыз. Жүйені электр желісіне қосқанда ас тұзының ерітіндісі құйылған жағдайда электр шамының

жанғандығы, ал қант ерітіндісі құйылғанда, шамның жанбағандығы байқалады.

Енді осы екі қосылыстың айырмышылығы неде? Әрине, олардағы химиялық байланыстардың табиғатында. Қант молекуласында атомдар арасындағы байланыстар полюссіз, ал ас тұзындағы байланыс - ионды. Әрі қарай зертханада бар сілті, бейорганикалық қышқыл ерітінділерімен осы тәжірибені қайталағанда электр шамының жарқырап жануын, ал органикалық сірке қышқылының ерітіндісінде шамның нашар жануын байқаймыз.

Олай болса, шамның жануы заттардың ерітінділерінде токты тасымалдаушы бөлшектердің - иондардың - болуына байланысты.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.