Электролиттік диссоциация

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

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.

Заттарды суда еріткенде немесе балқытканда иондарға ыдырауын диссоциация дейміз. Диссоциацияланатын заттар электролиттер, ал диссоциацияға ұшырамайтын заттар - бейэлектролиттпер (қант, глюкоза, спирт жөне кейбір жай газдардың (Н2, 02, N2) судағы ерітінділері жатады) . Зат Электр шамының жануы Қорытынды

Құрғақ қант - бейэлектролит

Құрғақ ас тұзы - бейэлектролит

Дистилденген су - бейэлектролит

NaCl ерітіндісі + электролит

Қант ерітіндісі - бейэлектролит

Сірке кышқылының ерітіндісі әлсіз электролит

NaOH ерітіндісі + электролит

H2S04 ерітіндісі + электролит

Сванте Аррениус

Бұл теорияның негізін 1887 жылы швед ғалымы С. Аррениус салған (Нобель сыйлығының лауреаты, 1903 жылы) Ол еруді тек физикалық құбылыс деп карастырды, диссоциациялану нәтижесінде бөлінген иондар еріткіш молекулаларына біртіндеп таралады деп санап, еріткіштің әсерін ескермеді. Осындай көзқарасты калыптастырып дамытқан әрі С. Аррениус теориясын толықтырған ғалымдар - И. А. Каблуков, В. А. Кистяковский, Д. И. Менделеев. Ал қазіргі кезде диссоциациялануды күрделі физика-химиялық үдеріс деп қарастырады. Мазмұны [жасыр]

1 Аррениус теориясының негізгі қағидалары:

2 Na элементі мен ионын салыстырайық:

3 Сl элементі мен ионын салыстырайық:

4 Электролиттік диссоциация теориясының қазіргі заманғы қағидалары:

5 Қышқылдардың, сілтілердің, тұздардың диссоциациялануы

5. 1 Қышқылдар

5. 2 Негіздер

5. 3 Тұздар

5. 3. 1 Орта тұздар

5. 3. 2 Қышқыл тұздар

5. 3. 3 Негіздік тұздар

6 Диссодиациялану дәрежесі. Күшті және әлсіз электролиттер

7 Ион алмасу реакциялары

7. 1 Сода кесегін тұз қышқылына салсак мына реакция жүреді:

7. 2 Мыс сульфатының ерітіндісіне натрий гидроксидінің ерітіндіін құйғанда жүретін реакция:

7. 3 Натрий гидроксидінің тұз қышқылымен бейтараптану реакциясын қарастырсақ:

7. 4 Катиондарға сапалық реакциялар

7. 5 Аниондарға сапалық реакциялар

8 Пайдаланылған әдебиет

[өңдеу]

Аррениус теориясының негізгі қағидалары:

Тұздар, қышқылдар, негіздер ерігенде және балқығанда иондарға ыдырайды.

Ерітінділер мен балқымалардың ток өткізгіштігі осы иондардың концентрациясына тәуелді болады. Олардың оң зарядталғаны катодқа тартылатындықтан катиондар деп, ал анодқа тартылатындары аниондар деп аталады. Ағылшын физигі М. Фарадей XIX ғасырдың 30-шы жылдары «электролит, ион, катион, анион» терминдерін енгізді. Ионды және ковалентті полюсті байланысты молекулалар суда ерігенде иондарға толығымен ыдырайды:

NaCl↔︎ Na++ Cl-;

HCl ↔︎ Н++ CI-;

H2S04 ↔︎ 2Н+ + S042-

Иондардың формулаларыада зарядтың таңбасы (+, - ) оның сан мәнінен кейін жазылады.

Ac тұзы ерітіндісіндегі иондардың гидраттану механизмін карастырайық. Зат суда еріген кезде оның молекуласы иондарға ажырап қана қоймайды, осы иондар су молекулаларымен әрекеттесіп гидраттар түзеді. Полюсті су молекуласын былай белгілейміз (+ -), ол диполь (диполь - екі полюс) деп аталады:H+→0←H+

Диссоциация нәтижесінде пайда болган иондар қасиеттері молекуланы құраушы атомдар мен молекулалардың қасиеттерінен өзгеше болады. Оның себебі олардың электрондық құрылысында. Осы айтылғанды ас тұзы молекуласы мысалында қарастырайық.

[өңдеу]

Na элементі мен ионын салыстырайық:2311Na1s22s22p63s1 Na+ ls22s22p63s0

Оң зарядты ионның (катионның) радиусы атомның радиусынан кіші. Оң зарядты ионның (катионның) радиусы атомның радиусынан кіші.

Күмістей жылтыр ақ металл. Ион - түссіз.

Сумен шабытты өрекеттеседі:2Na + 2Н20 = 2NaOH + Н2↑ Суға әсер етпейді, тек гидраттанады.

Тотығу-тотықсыздану реакциясында күшті тотықсыздандырғыш:Na°-ē→Na+ Ион - тотықтырғыш: Na+ + е→Na0

[өңдеу]

Сl элементі мен ионын салыстырайық:3517Сl1s22s22p63s23p5 Сl-1s22s22p63s23p6

Теріс зарядты ионның радиусы атомның радиусынан үлкен. Теріс зарядты ионның радиусы атомның радиусынан үлкен.

Хлор молекуласы жай зат күйінде екі атомнан тұрады С12, ол өткір иісті, тыныс жолдарын түршіктіретін жасыл-сары улы газ. Ион - түссіз.

Суда аздап еріп, әрекеттеседі:Сl2 + Н20 = НСl + HCl Суға әсер етпейді, тек гидраттанады.

Тотығу-тотықсыздану реакциясында күшті тотықтырғыш: Сl2 + 2ē→2С1- Ион - тотықсыздандырғыш. 2С1--2e→Сl2

Na+ иондарына судың диполь молекуласы теріс полюсімен, ал С1- иондарына оң полюсімен бағытталады.

Ac тұзындағы хлор ион күйінде тамаққа пайдаланылады да, ал хлор молекуласы С12 - улы газ. Гидраттанған иондардың кейде түсі де өзгереді. Мысалы, сусыз CuS04 - түссіз, гидраттанғаны CuS04 • 5Н20 - көгілдір түсті.

[өңдеу]

Электролиттік диссоциация теориясының қазіргі заманғы қағидалары:

Заттар суда ерігенде оң жөне теріс иондарға ыдырайды.

Диссоциацияның себебі - заттардың гидратациялануы. Электр

шамы жанады.

Электр тоғының әсерінен иондар катод пен анодқа бағытталады.

Диссоциация қайтымды үдеріс: диссоциация (ыдырау) ↔︎ ассоциация (бірігу)

Электролиттер әр түрлі шамада диссоциацияланады (α) .

Электролит ерітінділерінің химиялық касиеттері ондағы иондардың табиғатымен анықталады.

Элемент атомы мен оның ионының қасиеттері әр түрлі болады.

Иондар ерітінділерде гидратталған күйде болғанымен, заттардың диссоциациялану теңдеуін жазған кезде гидраттық қоршауын еске алмай, жалаң иондар күйінде жазылады. Бұл - жазу үдерісін оңайлату үшін жасалған шара. Электролит ерітінділерінде электр тогын тасымалдаушы иондар болады. Ондай электролиттерді екінші ретті өткізгіштер деп атайды. [2]

[өңдеу]

Қышқылдардың, сілтілердің, тұздардың диссоциациялануы

[өңдеу]

Қышқылдар

Кейбір бейорганикалық қышқылдар: фосфор (Н3Р04), кремний (H2SiO3), бор (Н3В03) және көптеген органикалық қышқылдар қатты заттар болып келеді. Күкіртті сутек (H2S) және галогенді сутек (НГ) қышқылдары - газдар. Қышқылдарды суда еріткенде түссіз ерітінділер түзеді, олар иондарға ыдырайды (диссоциацияланады) .

Қышқылдардың диссоциациясы:

HCl→H++Cl-

HNO3→H++NO3-

Көп негізді қышқылдар сатылап диссоциацияланады.

Қышқылдан қанша ион сутек ерітіндіге бөлінсе, қышқыл қалдығының заряды сонша (теріс) зарядты болады.

H2SO4→H++HSO4-

HSO4-→H++SO42-

H2SO4→2H++SO42-

Бұл жолы барлық жағдайда Н+ (протон) бөлінгенін көреміз.

Диссоциациялану теңдеуінің екі жағындағы иондар зарядтарының шамалары өзара тең болуы керек.

HSO4-→H++SO42-

(-1 =+1+(-2) )

Электролиттік диссоциация теориясы бойынша қышқылдар дегеніміз диссоциациялану нәтижесінде ерітіндіге сутек катиондарын бөлетін күрделі заттар.

[өңдеу]

Негіздер

Барлық негіздердің агрегатгық күйлері қатты болады (аммиактың судағы ерітіндісі - NH4OH сұйықтық) . Сілтілік металдар және сілтілік-жер металдары ішінде барий гидроксиді суда жақсы ериді (сілтілер), иондарға жақсы ыдырайды.

Негіздердің диссоциациясы:

NaOH↔︎Na++OH-

Ca(OH) 2↔︎Ca2++2OH-

Осы теңдеулерде көріп отырғанымыздай негіздердің барлығы гидроксид ионын бөле диссоциацияланады.

Көп негізді қышқылдар сияқты кеп қышқылды негіздер де сатылы диссоциацияланады.

Ba(OH) 2↔︎Ba2++OH-

(BaOH) +↔︎Ba2++OH-

Негізден анша гидроксид-ион ерітіндіге бөлінсе, негіз қалдығы сонша (оң зарядты) болады.

Электролиттік диссоциация тұрғысынан негіздерге мынадай анықтама беруге болады.

Негіздер дегеніміз диссоциациялану нәтижесінде ерітіндіге гидроксид аниондарын бөлетін электролиттер.

Қышқылдар мен негіздердің бұдан басқа да көптеген теориялары бар, солардың бірін ҚазҰУ-нің профессоры М. И. Усанович ұсынған.

[өңдеу]

Тұздар

Тұздар - ерігіштіктері әр түрлі болатын катты заттар. Оларды кышқылдар мен негіздердің әрекеттесу нәтижесінің өнімі ретінде қарастыруға болады.

[өңдеу]

Орта тұздар

Қышқыл кұрамындағы сутек атомдары металл атомдарына жөне негіз құрамындағы гидроксид-иондар қышқыл қалдықтарына толық алмасқанда түзіледі (MgS04, ВаСl2, Ca(N03) 2) .

Тұздардың диссоциациясы: Орта тұздар металл катиондары мен қышқыл қалдықтарының аниондарына айырылады:

MgS04 → Mg2+ + SO42-

ВаСl2→ Ва2+ + 2Cl-

Ca(N03) 2→ Са2+ + 2N03-

Электролиттік диссоциация теориясы тұрғысынан тұздар дегеніміз диссоциациялануы нәтижесінде ерітіндіге металл катиондары мен қышқыл қалдығының аниондарын бөлетін күрделі электролиттер.

[өңдеу]

Қышқыл тұздар

Қышқыл құрамындағы сутек атомдары металл атомдарына толық алмаспағанда түзіледі (Na2HP04, NaHS04, Са(НС03) 2) .

Қышқыл тұздар сатылап диссоциацияланады:

Na2HP04↔︎ 2Na+ + НРО4-

НР042-↔︎ Н+ + Р043-

Na2HP04↔︎2Na+ +Н++ Р043-

Қышқыл тұздар диссоциациясы нәтижесінде металл және сутек катиондары мен қышқыл калдықтарының аниондары түзіледі.

[өңдеу]

Негіздік тұздар

Негіздердің құрамындағы гидроксид-иондары қышқыл қалдық иондарына толық алмаспағандағы өнім.

... жалғасы