Параграф 4 Химия 9 класс Габриелян | Конспект

⚡ Электролитическая диссоциация

🔋 Электролитическая диссоциация

Электролитами называют вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток.

• К электролитам относятся соли, кислоты и основания.

• Неэлектролиты (например, сахароза, спирт, глюкоза) не проводят электрический ток, так как не распадаются на ионы.

• Электропроводность электролитов объясняется распадом вещества на положительные и отрицательные ионы при растворении или плавлении.

• Данные ионы свободно перемещаются, что обеспечивает проводимость.

• Для изучения электропроводности используют приборы, измеряющие ток в растворе.

• Лампочка загорается в растворе соли, но не горит в растворе сахара.

• Электролиты широко применяются в химии, физике и технике, например, в электрохимических процессах.

🔍 Причина электропроводности растворов электролитов

Причина электропроводности была впервые объяснена шведским химиком Сванте Аррениусом.

• Сванте Аррениус предположил, что при растворении в воде молекулы электролитов распадаются (диссоциируют) на ионы.

• Пример диссоциации: NaCl -> Na+ + Cl-.

• Ионы обеспечивают электропроводность раствора, так как они заряжены и способны переносить электрический ток.

• Эта гипотеза получила развитие благодаря работам русских учёных: Дмитрия Менделеева, Ивана Каблукова и Владимира Кистяковского.

• Русские ученые подтвердили, что ионы в растворах не свободны, а окружены молекулами воды (гидратированы), что делает их стабильными.

• Электролиты распадаются на ионы за счёт взаимодействия с молекулами воды.

⚙️ Механизм электролитической диссоциации ионных соединений

При растворении ионных соединений, например, соли NaCl, полярные молекулы воды притягивают противоположно заряженные ионы из кристаллической решётки.

• Данный процесс приводит к разрушению кристалла и образованию отдельных ионов.

• Процесс можно представить уравнением: NaCl -> Na+ + Cl-.

• Вокруг каждого иона образуется оболочка из молекул воды (гидратация).

• Гидратация стабилизирует ионы и препятствует их повторному соединению.

• В примере растворения соли NaCl ионы Na+ и Cl- притягиваются к молекулам воды.

• Кристаллическая решётка разрушается, и ионы становятся свободными.

🧬 Механизм диссоциации электролитов молекулярного строения

Электролиты, имеющие ковалентные полярные связи (например, HCl), также могут диссоциировать.

• При растворении в воде полярная молекула HCl взаимодействует с молекулами воды.

• Связь между атомами водорода и хлора разрывается.

• Образуются ионы: HCl -> H+ + Cl-.

• Ион H+ соединяется с молекулой воды, образуя гидроксониевый ион H3O+.

📊 Степень электролитической диссоциации

Степень диссоциации (α) показывает, какая часть растворённого вещества распалась на ионы.

• Формула: α = nd / np.

• nd — количество диссоциированных молекул.

• np — общее количество растворённых молекул.

• Сильные электролиты (α=1): полностью распадаются на ионы.

• Примеры сильных электролитов: HCl, HNO3, NaOH, K2SO4.

• Уравнение диссоциации сильного электролита: NaOH -> Na+ + OH-.

• Слабые электролиты (α<1): диссоциируют лишь частично.

• Примеры слабых электролитов: CH3COOH (уксусная кислота), NH3•H2O.

• Уравнение диссоциации слабого электролита: CH3COOH <-> H+ + CH3COO-.

• Степень диссоциации зависит от природы вещества, концентрации раствора и температуры.

• Уксусная кислота при разбавлении практически не распадается на ионы, что обусловливает её слабую электропроводность.

💎 База параграфа

• 🧪 Формулы и реакции:

  • NaCl -> Na+ + Cl- — диссоциация поваренной соли (ионное соединение).

  • HCl -> H+ + Cl- — диссоциация хлороводорода (молекулярное строение).

  • NaOH -> Na+ + OH- — пример диссоциации сильного электролита.

  • CH3COOH <-> H+ + CH3COO- — пример диссоциации слабого электролита.

  • α = nd / np — формула степени электролитической диссоциации.

  • H3O+ — формула гидроксониевого иона.

• 📖 Определения:

  • Электролиты — вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток.

  • Электролитическая диссоциация — процесс распада вещества на ионы при растворении или плавлении.

  • Гидратация — процесс образования оболочки из молекул воды вокруг ионов.

  • Степень диссоциации — отношение числа диссоциированных молекул к общему числу растворенных молекул.

• 👤 Личности:

  • Сванте Аррениус — впервые объяснил причину электропроводности через диссоциацию молекул на ионы.

  • Дмитрий Менделеев, Иван Каблуков, Владимир Кистяковский — развили теорию, подтвердив гидратацию ионов.

📝 Подведем итоги

• Вещества делятся на электролиты (соли, кислоты, основания) и неэлектролиты в зависимости от их способности распадаться на ионы и проводить ток.

• Теория диссоциации создана Сванте Аррениусом и дополнена Менделеевым, Каблуковым и Кистяковским, установившими роль гидратации молекулами воды.

• Механизм распада зависит от строения: в ионных соединениях (NaCl) разрушается решетка, в молекулярных (HCl) — разрываются ковалентные полярные связи.

• Показатель α разделяет вещества на сильные (полный распад) и слабые (частичный распад) электролиты.