Материал параграфа поможет вам:
выяснить, что называют степенью электролитической диссоциации соединения; характеризовать электролиты по степени их диссоциации.
Степень электролитической диссоциации.
Ионные вещества диссоциируют в водном растворе полностью, а молекулярные — частично. Во втором случае для количественной характеристики этого процесса используют величину, называемую степенью электролитической диссоциации. (Для упрощения второе слово в названии термина далее указывать не будем.)
Степень диссоциации — это отношение количества молекул электролита, распавшихся на ионы, к количеству его молекул до диссоциации.
Степень диссоциации обозначают греческой буквой а (альфа). Эту физическую величину выражают долей от единицы или в процентах:
В приведенных формулах .Л7{дис.) — количество молекул электролита, распавшихся на ионы; ^(общ.) — количество молекул электролита до диссоциации.
Интервалы значений степени диссоциации:
В приведенных выше формулах количество продиссоциировавших молекул можно заменить количеством образующихся катионов или анионов. Если учесть, например, что каждая молекула нитратной кислоты при диссоциации образует один катион Н+ и один анион NO3
получаем:
В выражение для степени диссоциации можно записать и количества вещества электролита — то, которое продиссоциировало (в числителе), и общее, т. е. до диссоциации (в знаменателе):
Обоснуйте эту формулу.
ЗАДАЧА. В растворе кислоты НА на каждую пару ионов Н+ и А~ приходится четыре молекулы соединения. Вычислить степень диссоциации кислоты.
Решение
Пара ионов (Н+ и А~) образовалась из одной молекулы кислоты:
Таким образом, до диссоциации было 4 + 1 = = 5 молекул соединения НА.
Вычисляем степень диссоциации кислоты:
Слабые и сильные электролиты. Если степень диссоциации равна, например, 0,01 или 0,001 (1 % или 0,1 %), то соединение незначительно распадается на ионы в растворе; его
называют слабым электролитом. Если же значение а приближается к единице, или к 100 % (составляет, например, 90 % или 99 %), то соединение почти полностью диссоциирует. Это — сильный электролит.
Вам известно, что ионные вещества — щелочи и соли — находятся в растворах только в виде соответствующих ионов. Для этих веществ а = 1 (100 %), и все они являются сильными электролитами.
Что касается кислот (молекулярных веществ), то некоторые из них распадаются в растворах на ионы почти полностью, а другие — в незначительной степени. Первые называют сильными кислотами, вторые — слабыми кислотами. Существуют и кислоты средней силы.
Приводим примеры важнейших кислот каждого типа; их формулы записаны в порядке уменьшения степени диссоциации соединений в растворах (форзац II):
В 8 классе мы называли сильными кислотами те, которые активно реагируют со многими веществами. Теперь вы знаете, что в растворах таких кислот имеется наибольшее количество катионов Гидрогена. Таким образом, химическая активность кислоты зависит от количества ионов Н+ в ее растворе.
В предыдущем параграфе отмечалось, что многоосно́вные кислоты диссоциируют в несколько стадий. Каждую стадию можно охарактеризовать соответствующей степенью диссоциации:
Кислота диссоциирует на первой стадии полнее, чем на второй: а4 > а2. Это обусловлено двумя причинами:
• иону Н+ легче отделиться от электроней-тральной частицы — молекулы H2S04 (первая стадия диссоциации), чем от противоположно заряженной — иона HS04 (вторая стадия);
• двухзарядный ион S04“ прочнее соединяется с катионом Н+ (это уменьшает диссоциацию на второй стадии), чем однозарядный ион HS04 .
ВЫВОДЫ
Степень диссоциации — это отношение количества молекул электролита, распавшихся на ионы, к общему (исходному) количеству его молекул. Степень диссоциации также выражают в процентах.
Если электролит распадается на ионы в незначительной степени, его называют слабым, а если полностью или почти полностью, — сильным. Среди кислот есть электролиты обоих типов, а щелочи и соли являются сильными электролитами, поскольку состоят из ионов.
57. Что называют степенью электролитической диссоциации? На какие группы делят электролиты в зависимости от значений этой физической величины?
58. Среди приведенных слов и словосочетания выберите то, которое пропущено в предложении «Вещества, состоящие из ионов, проявляют свойства ... электролитов»:
а) сильных; в) как сильных, так и слабых.
б) слабых;
59. Среди приведенных слов и словосочетаний выберите такое, которым следует закончить предложение «Вещества, проявляющие в водных растворах свойства сильных электролитов, состоят из ...»:
а) ионов;
б) молекул;
в) ионов, а иногда — из молекул;
г) молекул, а иногда — из ионов.
60. Запишите различные математические выражения для вычисления степени диссоциации хлоридной кислоты.
61. Сильным или слабым электролитом является кислота НА, если в ее водном растворе:
а) из каждых 20 молекул НА не распались на ионы 17 молекул;
б) на каждую молекулу НА приходится шесть ионов?
62. Каких частиц в водном растворе сульфатной кислоты больше всего, а каких — наименьшее количество: молекул H2S04, ионов SO4", HSO4, Н+? Ответ объясните.
63. Какая формула для расчета степени диссоциации сульфатной кислоты на второй стадии является правильной и почему:
Это материал учебника Химия 9 класс Попель, Крикля