Теория электролитической диссоциации

Цель урока: обобщить и углубить знания по теме «Электролитическая диссоциация»

Изучение нового материала

В 1887г. Шведский учёный Сванте Август Аррениус для объяснения особенностей водных растворов веществ предложил теорию электролитической диссоциации. В дальнейшем эта теория была развита многими учёными, в том числе И.А. Каблуковым и В.А. Кистяковским.
Растворы всех веществ можно разделить на две группы: электролиты — проводят электрический ток, неэлектролиты — проводниками не являются. Это деление является условным, потому что все растворы веществ проводят электрический ток, все они в той или иной мере растворяются в воде и распадаются на катионы (положительно заряженные ионы) и анионы (отрицательно заряженные ионы).
К неэлектролитам относится большая часть органических соединений, например диэтиловый эфир, бензол, глюкоза, сахароза, сухие соли, основания и безводные кислоты.
К электролитам относится растворы соляной кислоты, хлорида натрия, гидроксид натрия. Раствор серной кислоты — хороший проводник, а вот безводная серная кислота электрический ток не проводит.
Современное содержание ТЭД можно свести к четырем основным положениям.
I-е положение: Все вещества по их способности проводить электрический ток в
растворах делятся на электролиты и неэлектролиты.

Задания к I-му положению ТЭД

1. Какие вещества называются электролитами и неэлектролитами?
2. Назовите по два вещества, которые являются электролитами и неэлектролитами.
3. Укажите вид связи и принадлежность данных веществ к электролитам и неэлектролитам: KCl, O2 , HNO3 ,CuO.
4. Назовите из перечня веществ электролиты (не забудьте воспользоваться таблицей растворимости): BaCl2 , CaO, H2SO4 , NaOH, Cl2 , Zn(OH)2

II-е положение ТЭД: В растворах электролиты диссоциируют( распадаются ) на положительные и отрицательные ионы.
Процесс распада электролита на ионы называется электролитической диссоциацией (ЭД). Причиной диссоциации электролита является его взаимодействие с молекулами воды (гидратация).

Типы ионов
1) По заряду: катионы (положительные) и анионы (отрицательные);
2) По отношению к воде: Гидратированные и негидратированные ( в безводных средах)
3) По составу: простые и сложные.

Схема электролитической диссоциации

Молекулы воды являются дипольными, т.е. один конец молекулы заряжен отрицательно, другой — положительно. Молекула отрицательным полюсом подходит к иону натрия, положительным — к иону хлора; окружают ионы со всех сторон и вырывают из кристалла, причём, только с его поверхности.

 Упрощённо процесс диссоциации изображают с помощью уравнений диссоциации:               

                                   NaCl = Na⁺   +  Cl^—
                                   HCl  =  H⁺   +  Cl^—

   Электролитическую диссоциацию вызывает не только вода, но и неводные полярные растворители, такие как жидкий аммиак и жидкий диоксид серы.   

   Однако именно для воды характерно свойство ослаблять электростатическое притяжение между ионами в решётке выражено особенно ярко.

Механизм электролитической диссоциации

   1. Последовательность процессов, происходящих при диссоциации веществ с ионной связью (солей и щелочей):

1) ориентация молекул — диполей воды около ионов кристалла;
2) гидратация (взаимодействие с молекулами воды) ионов поверхностного слоя кристалла;
3) диссоциация (распад) кристалла электролита на гидратированные ионы.

2. Последовательность процессов, происходящих при диссоциации веществ ковалентной полярной связи: 1) ориентация молекул воды вокруг полюсов молекулы электролита;
2) гидратация молекул электролита;
3) ионизация (превращение ковалентной полярной связи в ионную) молекул электролита
4) диссоциация (распад) молекул электролита на гидратированные ионы

                                                  Механизм ЭД:

Вещества с ионной связью:                                  Вещества с  ковалентной связью:

Ориентация   диполей воды —                              Ориентация диполей воды-

       гидратация —                                                             гидратация-

       диссоциация.                                                              ионизация-

                                                                                            диссоциация.

III-е положение ТЭД: Беспорядочное (хаотичное) движение ионов в растворе под действием электрического поля становится направленным: положительно заряженные ионы (катионы) движутся к электроду с отрицательным зарядом (катоду), а анионы – к аноду.  

IV-е положение ТЭД:  Процесс диссоциации электролитов в водной среде (расплавах) является обратимым:

Задания ко II-му положению ТЭД:

1. Сформулируйте второе положение ТЭД.
2. Что такое электролитическая диссоциация?
3. Что является причиной ЭД?
4. Каков механизм ЭД: а)веществ с ионной связью, б) веществ с ковалентной связью?
5. Назовите катионы и анионы в соединениях, формулы которых:CuCl₂, AgNO₃, Ca(OH)₂, H₃PO₄ . 

Сильные электролиты – это соединения, которые в водных растворах практически полностью диссоциируют на ионы.

У таких электролитов степень диссоциации стремится к единице (это растворимые основания, соли, сильные кислоты).(кислоты — НN0₃, НСl, НВг, НI, НСIО₄, НМnО₄, Н₂S0₄, щелочи — LiОН, NаОН, КОН, СsОН, Са(ОН)₂, Sr(ОН)₂, Ва(ОН)₂).

Слабые электролиты в незначительной степени распадаются на ионы, их степень диссоциации стремится к нулю. К слабым электролитам относятся слабые кислоты.

Сильные электролиты диссоциируют необратимо: HNO₃ = H⁺ + NO₃^—.

Слабые электролиты диссоциируют обратимо: HNO₂ ↔ H⁺ + NO₂^—.

IV. Закрепление.

— какие вещества проводят электрический ток, какие нет.

— определение электролитической диссоциации.

— механизм электролитической диссоциации

— основные положения ТЭД.