تفكك المركبات الأيونية. التفكك الالكتروليتي

المواد التي توصل حلولها (أو تذوب) الكهرباء البريد الإلكتروني في كثير من الأحيان ، تسمى حلول هذه المواد نفسها أيضًا بالكهرباء. هذه المحاليل (يذوب) من الإلكتروليتات هي موصلات من النوع الثاني ،حيث يتم نقل الكهرباء فيها بالحركة أنا o n o v - الجسيمات المشحونة. يسمى الجسيم المشحون إيجابيا الكاتيون (Ca +2) ، جسيم يحمل شحنة سالبة - أنيون (هو -). يمكن أن تكون الأيونات بسيطة (Ca +2 ، H +) ومعقدة (RO 4 - 3 ، HCO3-2).

مؤسس نظرية التفكك الكهربائي هو العالم السويدي س. أرهينيوس. حسب النظرية التفكك الالكتروليتي يسمى تفكك الجزيئات إلى أيونات عندما تذوب في الماء ، وهذا يحدث بدون تأثير التيار الكهربائي. ومع ذلك ، لم تجب هذه النظرية على الأسئلة: ما الذي يسبب ظهور الأيونات في المحاليل ولماذا لا تشكل الأيونات الموجبة ، عند اصطدامها بالأيونات السالبة ، جزيئات متعادلة.

قدم العلماء الروس مساهمتهم في تطوير هذه النظرية: D.I. Mendeleev ، I. A. Kablukov - أنصار النظرية الكيميائية للحلول ، الذين اهتموا بتأثير المذيب في عملية التفكك. جادل كابلوكوف بأن المذاب يتفاعل مع المذيب ( عملية الذوبان ) تشكيل منتجات ذات تكوين متغير ( s o l v a t y ).

المذيب عبارة عن أيون محاط بجزيئات مذيب (غلاف مذيب) ، والتي يمكن أن تكون بكميات مختلفة (ونتيجة لذلك يتم تحقيق تركيبة متغيرة). إذا كان المذيب ماء ، فإن عملية تفاعل جزيئات المذاب والمذيب تسمى g i d r a t a c i e y ، ومنتج التفاعل g i d r a t o m.

وبالتالي ، فإن سبب التفكك الإلكتروليتي هو الإذابة (الماء). وإن إذابة (ترطيب) الأيونات هو الذي يمنع الاتصال العكسي إلى جزيئات متعادلة.

من الناحية الكمية ، تتميز عملية التفكك بالقيمة درجات التفكك الالكتروليتي ( α ), وهي نسبة كمية المادة المؤينة إلى الكمية الإجمالية للمذاب. ويترتب على ذلك أنه بالنسبة للإلكتروليتات القوية α = 1 أو 100٪ (الأيونات المذابة موجودة في المحلول) للإلكتروليتات الضعيفة 0< α < 1 (в растворе присутствуют наряду с ионами растворенного вещества и его недиссоциированные молекулы), для неэлектролитов α = 0 (لا توجد أيونات في المحلول). بالإضافة إلى طبيعة المذاب والمذيب ، الكمية α يعتمد على تركيز المحلول ودرجة الحرارة.

إذا كان المذيب عبارة عن ماء ، فإن الإلكتروليتات القوية تشمل:

1) جميع الأملاح.

2) الأحماض التالية: HCl ، HBr ، HI ، H 2 SO 4 ، HNO 3 ، HClO 4 ؛

3) القواعد التالية: LiOH ، NaOH ، KOH ، RbOH ، CsOH ، Ca (OH) 2 ، Sr (OH) 2 ، Ba (OH) 2.

عملية التفكك الإلكتروليتي قابلة للانعكاس ، لذلك يمكن وصفها بقيمة ثابت التوازن ، والتي تسمى في حالة ضعف المنحل بالكهرباء ثابت التفكك (K. د ) .

كلما زادت هذه القيمة ، كلما كان من الأسهل تحلل الإلكتروليت إلى أيونات ، زادت أيوناته في المحلول. على سبيل المثال: HF ═ H + + F -

هذه القيمة ثابتة عند درجة حرارة معينة وتعتمد على طبيعة المنحل بالكهرباء والمذيب.

تنفصل الأحماض متعددة الأسس وقواعد البولي أسيد في خطوات. على سبيل المثال ، تزيل جزيئات حمض الكبريتيك أولاً كاتيون هيدروجين واحد:

H 2 SO 4 ═ H + + HSO 4 -.

القضاء على الأيون الثاني حسب المعادلة

HSO 4 - ═ H + + SO 4 - 2

يصبح الأمر أكثر صعوبة ، لأنه يجب أن يتغلب على الجاذبية من الأيون المضاعف الشحنة SO 4 - 2 ، والذي ، بالطبع ، يجذب أيون الهيدروجين إلى نفسه بقوة أكبر من الأيون المفرد الشحنة HSO 4 -. لذلك ، تحدث المرحلة الثانية من التفكك بدرجة أقل بكثير من الأولى.

القواعد التي تحتوي على أكثر من مجموعة هيدروكسيل في الجزيء تنفصل أيضًا على مراحل. فمثلا:

Ba (OH) 2 ═ BaOH + + OH - ؛

BaOH + \ u003d Ba 2+ + OH -.

تتفكك الأملاح المتوسطة (العادية) دائمًا إلى أيونات معدنية وبقايا حمضية:

CaCl 2 \ u003d Ca 2+ + 2Cl - ؛

Na 2 SO 4 \ u003d 2Na + + SO 4 2-.

الأملاح الحمضية ، مثل الأحماض متعددة الأسس ، تنفصل في خطوات. فمثلا:

NaHCO 3 \ u003d Na + + HCO 3 - ؛

HCO 3 - \ u003d H + + CO 3 2-.

ومع ذلك ، فإن درجة التفكك في المرحلة الثانية صغيرة جدًا ، لذا فإن محلول الملح الحمضي يحتوي فقط على عدد قليل من أيونات الهيدروجين.

تتفكك الأملاح الأساسية إلى أيونات المخلفات القاعدية والحمضية. فمثلا:

Fe (OH) Cl 2 = FeOH 2+ + 2Cl -.

لا يحدث تقريبًا التفكك الثانوي لأيونات المخلفات الرئيسية في أيونات المعادن والهيدروكسيل.

محاضرة. نظرية التفكك الالكتروليتي.

المنحلات بالكهرباء وغير المنحلات بالكهرباء. التفكك الالكتروليتي.

تم إنشاء سبب الانحراف عن قوانين فانت هوف وراولت لأول مرة في عام 1887 من قبل العالم السويدي سفانتي أرهينيوس ، الذي اقترح نظرية التفكك الإلكتروليتي ، والتي تقوم على افتراضين:

المواد التي حلولها الشوارد (أي أنها تجري تيارًا كهربائيًا) ، عندما تذوب ، تتحلل إلى جزيئات (أيونات) ، والتي تتشكل نتيجة لتفكك المذاب. في هذه الحالة ، يزداد عدد الجسيمات. تسمى الأيونات الموجبة الشحنة الايونات الموجبة ، لان تحت تأثير المجال الكهربائي ، تتحرك باتجاه القطب السالب أيونات سالبة الشحنة - الأنيونات ، لان تحت تأثير مجال كهربائي تحرك نحو الأنود. تشمل الإلكتروليتات الأملاح والأحماض والقواعد.

Al (NO3) 3 ® Al ³ + NO3

لا تنفصل المنحلات بالكهرباء تمامًا. تتميز قدرة المادة على الانفصال بقيمة درجة التفكك الإلكتروليتي - أ. درجة التفكك الإلكتروليتي هي نسبة كمية مادة الإلكتروليت المتحللة إلى أيونات إلى إجمالي كمية الإلكتروليت المذاب.

أ = مؤين / مذاب

ن هو عدد الجزيئات المتحللة إلى أيونات

N هو العدد الإجمالي للجزيئات في المحلول

أ- درجة التفكك الالكتروليتى

يمكن أن تختلف قيمة a من 0 إلى 1 ، وغالبًا ما يتم التعبير عن a كنسبة مئوية (من 0 إلى 100٪). توضح درجة التفكك أي جزء من كمية المنحل بالكهرباء في ظل ظروف معينة موجود في محلول على شكل أيونات رطبة.

تعود أسباب التفكك الإلكتروليتي إلى:

طبيعة الروابط الكيميائية في المركبات (تشتمل الإلكتروليتات على مواد ذات رابطة قطبية عالية الأيونية أو تساهمية)

طبيعة المذيب: جزيء الماء قطبي أي هو ثنائي القطب

في هذا الطريق، التفكك الالكتروليتي تسمى عملية التحلل أو المركبات القطبية إلى أيونات تحت تأثير جزيئات المذيبات القطبية.

آلية التفكك الالكتروليتي.

تم تطوير نظرية أرتسيوس بشكل كبير من قبل العلماء الروس أ.كابلوكوف و V. ، بمعنى آخر. أيونات رطبة في محلول.

أسهل طريقة هي تفكك مادة ما برابطة أيونية. سيكون تسلسل العمليات التي تحدث أثناء تفكك المواد برابطة أيونية (أملاح ، قلويات) على النحو التالي:

اتجاه جزيئات الماء ثنائي القطب بالقرب من أيونات الكريستال

ترطيب (تفاعل) جزيئات الماء مع أيونات الطبقة السطحية للبلورة

تفكك (اضمحلال) بلورة الإلكتروليت إلى أيونات رطبة.

مع الأخذ في الاعتبار ترطيب الأيونات ، تبدو معادلة التفكك كما يلي:

NaCl + X H2O ® Na + n H2O + Cl - n H2O

نظرًا لأن تكوين الأيونات المائية ليس دائمًا ثابتًا ، فإن المعادلة مكتوبة بصيغة مختصرة:

NaCl ® Na + + Cl -

وبالمثل ، تحدث عملية تفكك المواد برابطة قطبية ، ويكون تسلسل العمليات الجارية على النحو التالي:

توجيه جزيئات الماء حول أقطاب جزيء إلكتروليت

ترطيب (تفاعل) جزيئات الماء مع جزيئات المنحل بالكهرباء

تأين جزيئات المنحل بالكهرباء (تحويل الرابطة القطبية التساهمية إلى رابطة أيونية)

تفكك (اضمحلال) جزيئات المنحل بالكهرباء إلى أيونات رطبة.

HCl + H2O ® H3O + + Cl -

HCl ® H + Cl -

في عملية التفكك ، لا يحدث أيون الهيدروجين بشكل حر ، فقط في شكل أيون الهيدرونيوم H3O +.

حلول
نظرية المناقشة الكهروضوئية

التفكيك الكهربائي
الكهرباء وغير الكهربائية

نظرية التفكك الالكتروليتي

(س. أرينيوس ، 1887)

1. عندما تذوب في الماء (أو تذوب) ، تتحلل الإلكتروليتات إلى أيونات موجبة وسالبة الشحنة (تخضع للتفكك الإلكتروليتي).

2. تحت تأثير التيار الكهربائي ، تتحرك الكاتيونات (+) نحو الكاثود (-) ، والأنيونات (-) تتحرك نحو الأنود (+).

3. التفكك الالكتروليتي هو عملية قابلة للعكس (يسمى التفاعل العكسي بالاستقطاب).

4. درجة التفكك الالكتروليتي (أ ) يعتمد على طبيعة المنحل بالكهرباء والمذيب ودرجة الحرارة والتركيز. يوضح نسبة عدد الجزيئات المتحللة إلى أيونات (ن ) إلى العدد الإجمالي للجزيئات التي يتم إدخالها في المحلول (ن).

أ = ن / N0< a <1

آلية التفكك الإلكتروليتي للمواد الأيونية

عند إذابة المركبات ذات الروابط الأيونية (على سبيل المثال كلوريد الصوديوم تبدأ عملية الترطيب بتوجيه ثنائيات أقطاب الماء حول جميع حواف ووجوه بلورات الملح.

بالتوجيه حول أيونات الشبكة البلورية ، تشكل جزيئات الماء إما روابط هيدروجين أو روابط متقبلية مع المانحين. تطلق هذه العملية كمية كبيرة من الطاقة ، والتي تسمى طاقة الماء.

تذهب طاقة الترطيب ، التي تعادل قيمتها طاقة الشبكة البلورية ، إلى تدمير الشبكة البلورية. في هذه الحالة ، تمر الأيونات الرطبة طبقة تلو الأخرى في المذيب ، وتختلط مع جزيئاتها ، وتشكل محلولًا.

آلية التفكك الإلكتروليتي للمواد القطبية

المواد التي تتشكل جزيئاتها وفقًا لنوع الرابطة التساهمية القطبية (الجزيئات القطبية) تنفصل أيضًا بشكل مشابه. حول كل جزيء قطبي للمادة (على سبيل المثال HCl ) ، يتم توجيه ثنائيات أقطاب الماء بطريقة معينة. نتيجة للتفاعل مع ثنائيات أقطاب الماء ، يصبح الجزيء القطبي أكثر استقطابًا ويتحول إلى جزيء أيوني ، ثم تتشكل الأيونات الحرة بسهولة.

المنحلات بالكهرباء وغير المنحل بالكهرباء

يشرح التفكك الإلكتروليتي للمواد ، الذي يشرع في تكوين الأيونات الحرة ، الموصلية الكهربائية للحلول.

عادة ما تتم كتابة عملية التفكك الإلكتروليتي في شكل رسم بياني ، دون الكشف عن آليتها وإهمال المذيب ( H2O ) ، على الرغم من أنه مساهم رئيسي.

CaCl 2 "Ca 2 + + 2Cl -

KAl (SO 4) 2 "K + + Al 3+ + 2SO 4 2-

HNO 3 "H + + NO 3 -

Ba (OH) 2 "Ba 2+ + 2OH -

من الحياد الكهربائي للجزيئات ، يترتب على ذلك أن الشحنة الكلية للكاتيونات والأنيونات يجب أن تكون مساوية للصفر.

على سبيل المثال ، ل

Al 2 (SO 4) 3 ––2 (+3) + 3 (-2) = +6-6 = 0

KCr (SO 4) 2 ––1 (+1) + 3 (+3) + 2 (-2) = +1 + 3 - 4 = 0

شوارد قوية

هذه هي المواد التي تتحلل بشكل شبه كامل إلى أيونات عندما تذوب في الماء. كقاعدة عامة ، تشتمل الإلكتروليتات القوية على مواد ذات روابط أيونية أو روابط قطبية عالية: جميع الأملاح عالية الذوبان والأحماض القوية ( HCl ، HBr ، HI ، HClO 4 ، H 2 SO 4 ، HNO 3 ) وقواعد قوية ( LiOH ، هيدروكسيد الصوديوم ، KOH ، RbOH ، CsOH ، Ba (OH) 2 ، الأب (OH) 2 ، Ca (OH) 2).

في محلول إلكتروليت قوي ، يوجد المذاب بشكل أساسي في شكل أيونات (كاتيونات وأنيونات) ؛ الجزيئات غير المنفصلة غائبة عمليا.

شوارد ضعيفة

المواد التي تتفكك جزئيًا إلى أيونات. تحتوي محاليل الإلكتروليتات الضعيفة ، إلى جانب الأيونات ، على جزيئات غير منفصلة. لا يمكن للإلكتروليتات الضعيفة أن تعطي تركيزًا عاليًا من الأيونات في المحلول.

تشمل الإلكتروليتات الضعيفة ما يلي:

1) تقريبا جميع الأحماض العضوية ( CH 3 COOH ، C 2 H 5 COOH ، إلخ) ؛

2) بعض الأحماض غير العضوية ( H 2 CO 3 ، H 2 S ، إلخ) ؛

3) تقريبا جميع الأملاح القابلة للذوبان في الماء والقواعد وهيدروكسيد الأمونيوم(Ca 3 (PO 4) 2 ؛ Cu (OH) 2 ؛ Al (OH) 3 ؛ NH 4 OH) ؛

4) الماء.

هم سيئون (أو يكادون لا يوصلون) الكهرباء.

CH 3 COOH «CH 3 COO - + H +

Cu (OH) 2 "[CuOH] + + OH - (المرحلة الأولى)

[CuOH] + "Cu 2+ + OH - (الخطوة الثانية)

H 2 CO 3 "H + HCO - (المرحلة الأولى)

HCO 3 - "H + + CO 3 2- (المرحلة الثانية)

غير المنحلات بالكهرباء

المواد التي لا توصل الكهرباء في محاليلها وذوبانها المائي. تحتوي على روابط تساهمية غير قطبية أو روابط قطبية منخفضة لا تتحلل إلى أيونات.

الغازات والمواد الصلبة (غير المعدنية) والمركبات العضوية (السكروز والبنزين والكحول) لا تقوم بتوصيل التيار الكهربائي.

درجة التفكك. التفكك ثابت

يعتمد تركيز الأيونات في المحاليل على كيفية تفكك الإلكتروليت المعطى بالكامل إلى أيونات. في محاليل الشوارد القوية ، والتي يمكن اعتبار تفككها كاملاً ، يمكن تحديد تركيز الأيونات بسهولة من التركيز (ج) وتكوين جزيء المنحل بالكهرباء (مؤشرات القياس المتكافئ) ،فمثلا :

تتميز تركيزات الأيونات في محاليل الإلكتروليتات الضعيفة نوعياً بالدرجة وثابت التفكك.

درجة التفكك (أ) هي نسبة عدد الجزيئات المتحللة إلى أيونات (ن ) إلى العدد الإجمالي للجزيئات الذائبة (ن):

أ = ن / ن

ويتم التعبير عنها في كسور الوحدة أو في المائة (أ = 0.3 - حدود التقسيم الشرطي إلى شوارد قوية وضعيفة).

مثال

تحديد التركيز المولي للكاتيونات والأنيونات في محلول 0.01 م KBr و NH 4 OH و Ba (OH) 2 و H 2 SO 4 و CH 3 COOH.

درجة تفكك الشوارد الضعيفةأ = 0.3.

المحلول

KBr و Ba (OH) 2 و H 2 SO 4 - شوارد قوية تنفصل تماما(أ = 1).

KBr «K + + Br -

0.01 م

Ba (OH) 2 "Ba 2+ + 2OH -

0.01 م

0.02 م

H 2 SO 4 "2H + + SO 4

0.02 م

[SO 4 2-] = 0.01 م

NH 4 OH و CH 3 COOH - شوارد ضعيفة(أ = 0.3)

NH 4 OH + 4 + OH -

0.3 0.01 = 0.003 م

CH 3 COOH «CH 3 COO - + H +

[H +] \ u003d [CH 3 COO -] \ u003d 0.3 0.01 \ u003d 0.003 م

تعتمد درجة التفكك على تركيز محلول الإلكتروليت الضعيف. عندما يتم تخفيفه بالماء ، تزداد درجة التفكك دائمًا بسبب يزداد عدد جزيئات المذيب ( H2O ) لكل جزيء مذاب. وفقًا لمبدأ Le Chatelier ، يجب أن يتحول توازن التفكك الإلكتروليتي في هذه الحالة في اتجاه تكوين المنتج ، أي أيونات رطبة.

تعتمد درجة التفكك الإلكتروليتي على درجة حرارة المحلول. عادة ، مع زيادة درجة الحرارة ، تزداد درجة التفكك بسبب يتم تنشيط الروابط في الجزيئات ، وتصبح أكثر حركة وأسهل في التأين. يمكن حساب تركيز الأيونات في محلول إلكتروليت ضعيف بمعرفة درجة التفككأوالتركيز الأولي للمادةجفي الحل.

مثال

تحديد تركيز الجزيئات والأيونات غير المنفصلة في محلول 0.1 م NH4OH إذا كانت درجة التفكك 0.01.

المحلول

تركيزات الجزيئات NH4OH ، والتي سوف تتحلل إلى أيونات لحظة التوازن ، سوف تساويأج. تركيز الأيونات NH 4 - و OH - - ستكون مساوية لتركيز الجزيئات المنفصلة وتساويأج(وفقًا لمعادلة التفكك الإلكتروليتي)

NH4OH		NH4 +		أوه-
ج - أ ج

أ ج = 0.01 0.1 = 0.001 مول / لتر

[NH 4 OH] \ u003d c - a c = 0.1 - 0.001 = 0.099 مول / لتر

التفكك ثابت (دينار كويتي ) هي نسبة ناتج تركيزات توازن الأيونات إلى قوة المعاملات المتكافئة المقابلة لتركيز الجزيئات غير المنفصلة.

إنه ثابت التوازن لعملية التفكك الإلكتروليتي ؛ يميز قدرة المادة على التحلل إلى أيونات: الأعلىدينار كويتي ، كلما زاد تركيز الأيونات في المحلول.

تفكك أحماض البولياسيك الضعيفة أو قواعد البولي أسيد تتم على مراحل ، على التوالي ، لكل مرحلة يوجد ثابت تفكك خاص بها:

المرحلة الأولى:

H 3 PO 4 «H + H 2 PO 4 -

ك د 1 = () / = 7.1 10 -3

الخطوة الثانية:

H 2 PO 4 - «H + + HPO 4 2-

K D 2 = () / = 6.2 10 -8

خطوة ثالثة:

HPO 4 2- «H + + PO 4 3-

البوتاسيوم د 3 = () / = 5.0 10-13

ك د 1> ك د 2> ك د 3

مثال

احصل على معادلة تتعلق بدرجة التفكك الإلكتروليتي لإلكتروليت ضعيف (أ ) مع ثابت التفكك (قانون تخفيف أوستوالد) لحمض أحادي القاعدة ضعيفعلى ال .

HA «H ++ A +

ك د = () /

إذا تم الإشارة إلى التركيز الكلي لإلكتروليت ضعيفج، ثم تركيزات التوازن H + و A - متساويان أج، وتركيز الجزيئات غير المنفصلةتشغيل - (ج - أ ج) \ u003d ج ​​(1 - أ)

ك د \ u003d (أ ج أ ج) / ج (1 - أ) \ u003d أ 2 ج / (1 - أ)

في حالة الشوارد الضعيفة جدا ( 0.01 جنيه إسترليني)

ك د = ج أ 2 أو أ = \ é (ك د / ج)

مثال

احسب درجة تفكك حامض الخليك وتركيز الأيونات H + في محلول 0.1 M إذا كان K D (CH 3 COOH) = 1.85 10 -5

المحلول

دعنا نستخدم قانون التخفيف أوستوالد

\ é (K D / c) = \ é ((1.85 10 -5) / 0.1)) = 0.0136 أو a = 1.36٪

[H +] \ u003d أ ج \ u003d 0.0136 0.1 مول / لتر

حاصل الإذابة

تعريف

ضع القليل من الملح القابل للذوبان في دورق ،على سبيل المثال AgCl ويضاف الماء المقطر إلى الراسب. في نفس الوقت ، الأيونات Ag + و Cl- ، التي تعاني من جاذبية من ثنائيات أقطاب الماء المحيطة ، تنفصل تدريجياً عن البلورات وتذهب إلى المحلول. الاصطدام في المحلول ، الأيونات Ag + و Cl- تشكل الجزيئات AgCl وترسبت على سطح الكريستال. وبالتالي ، تحدث عمليتان متعاكستان في النظام ، مما يؤدي إلى توازن ديناميكي ، عندما ينتقل نفس عدد الأيونات إلى المحلول لكل وحدة زمنية Ag + و Cl- كم عدد المودعين. تراكم الأيونات Ag + و Cl- توقف في الحل ، اتضح محلول مشبع. لذلك ، سننظر في نظام يوجد فيه راسب لملح قليل الذوبان عند ملامسته لمحلول مشبع من هذا الملح. في هذه الحالة ، تحدث عمليتان متعارضتان:

1) انتقال الأيونات من الراسب إلى المحلول. يمكن اعتبار معدل هذه العملية ثابتًا عند درجة حرارة ثابتة: V 1 = K 1 ؛

2) ترسيب الأيونات من المحلول. سرعة هذه العمليةالخامس 2 يعتمد على تركيز الأيونات Ag + و Cl -. وفقًا لقانون العمل الجماهيري:

الخامس 2 \ u003d ك 2

بما أن النظام في حالة توازن ، إذن

V1 = V2

ك 2 = ك 1

K 2 / k 1 = const (عند T = const)

في هذا الطريق، يكون ناتج تركيزات الأيونات في محلول مشبع من إلكتروليت قليل الذوبان عند درجة حرارة ثابتة ثابتًا ضخامة. هذه القيمة تسمىحاصل الإذابة(إلخ ).

في المثال المعطى إلخ AgCl = [Ag +] [Cl-] . في الحالات التي يحتوي فيها المنحل بالكهرباء على اثنين أو أكثر من الأيونات المتطابقة ، يجب رفع تركيز هذه الأيونات إلى الطاقة المناسبة عند حساب منتج الذوبان.

على سبيل المثال ، PR Ag 2 S = 2 ؛ PR PbI 2 = 2

في الحالة العامة ، يكون التعبير عن منتج قابلية الذوبان للإلكتروليت هوأ م ب ن

PR A m B n = [A] m [B] n.

تختلف قيم منتج الذوبان للمواد المختلفة.

على سبيل المثال ، PR CaCO 3 = 4.8 10 -9 ؛ PR AgCl \ u003d 1.56 10 -10.

إلخ سهل الحساب والعلمج إبداع المجمع عند معينر °.

مثال 1

تبلغ قابلية ذوبان كربونات الكالسيوم 3 0.0069 أو 6.9 10 -3 جم / لتر. ابحث عن PR CaCO 3.

المحلول

نعبر عن الذوبان في الشامات:

S CaCO 3 = ( 6,9 10 -3 ) / 100,09 = 6.9 10-5 مول / لتر

م كربونات الكالسيوم 3

منذ كل جزيءكربونات الكالسيوم 3 يعطي أيونًا واحدًا لكل منهما عند إذابته Ca 2+ و CO 3 2- ، إذن
[Ca 2+] \ u003d [CO 3 2-] \ u003d 6.9 10 -5 مول / لتر ,
بالتالي، PR CaCO 3 \ u003d [Ca 2+] [CO 3 2-] \ u003d 6.9 10 -5 6.9 10 -5 \ u003d 4.8 10 -9

معرفة قيمة العلاقات العامة ، يمكنك بدوره حساب قابلية ذوبان المادة في مول / لتر أو جم / لتر.

مثال 2

حاصل الإذابة PR PbSO 4 = 2.2 10-8 جم / لتر.

ما هي الذوبان PbSO4؟

المحلول

دلالة الذوبان PbSO 4 عبر X مول / لتر. الذهاب إلى الحل X مول من PbSO 4 ستعطي X Pb 2+ أيونات و X الأيوناتلذا 4 2- ، بمعنى آخر.:

== س

إلخPbSO 4 = = = س س = س 2

س =\ é(إلخPbSO 4 ) = \ é(2,2 10 -8 ) = 1,5 10 -4 مول / لتر.

للانتقال إلى القابلية للذوبان ، معبرًا عنها بالجرام / لتر ، نقوم بضرب القيمة الموجودة في الوزن الجزيئي ، وبعد ذلك نحصل على:

1,5 10 -4 303,2 = 4,5 10 -2 ز / لتر.

تكوين الترسيب

اذا كان

[ اي جي + ] [ Cl - ] < ПР AgCl- محلول غير مشبع

[ اي جي + ] [ Cl - ] = العلاقات العامةAgCl- محلول مشبع

[ اي جي + ] [ Cl - ]> العلاقات العامةAgCl- محلول مفرط التشبع

يتكون الراسب عندما يتجاوز ناتج تركيزات الأيونات لإلكتروليت قليل الذوبان قيمة منتج قابلية الذوبان عند درجة حرارة معينة. عندما يصبح منتج الأيونات مساوياً لـإلخ، توقف هطول الأمطار. معرفة حجم وتركيز المحاليل المختلطة ، فمن الممكن حساب ما إذا كان الملح الناتج سوف يترسب.

مثال 3

هل يكون شكل راسب عند خلط أحجام متساوية من 0.2محلولالرصاص(رقم 3 ) 2 وكلوريد الصوديوم.
إلخPbCl 2 = 2,4 10 -4 .

المحلول

عند الخلط ، يتضاعف حجم المحلول ويقل تركيز كل مادة بمقدار النصف ، أي سيصبح 0.1م أو 1.0 10 -1 مول / لتر. هؤلاء هم سيكون هناك تركيزاتالرصاص 2+ وCl - . بالتالي،[ الرصاص 2+ ] [ Cl - ] 2 = 1 10 -1 (1 10 -1 ) 2 = 1 10 -3 . القيمة الناتجة تتجاوزإلخPbCl 2 (2,4 10 -4 ) . لذلك جزء من الملحPbCl 2 يترسب. مما سبق ، يمكن استنتاج أن العوامل المختلفة تؤثر على تكوين الترسيب.

تأثير تركيز المحاليل

إلكتروليت قليل الذوبان ذو قيمة كبيرة بدرجة كافيةإلخلا يمكن أن تترسب من المحاليل المخففة.فمثلا، ترسبPbCl 2 لن تسقط عند خلط أحجام متساوية 0.1محلولالرصاص(رقم 3 ) 2 وكلوريد الصوديوم. عند خلط أحجام متساوية ، ستصبح تركيزات كل مادة0,1 / 2 = 0,05 مأو 5 10 -2 مول / لتر. منتج أيوني[ الرصاص 2+ ] [ Cl 1- ] 2 = 5 10 -2 (5 10 -2 ) 2 = 12,5 10 -5 .القيمة الناتجة أقلإلخPbCl 2 ومن ثم لن يحدث هطول الأمطار.

تأثير كمية المرسب

للحصول على أكمل ترسيب ، يتم استخدام فائض من المرسب.

فمثلاترسب الملحباكو 3 : باكل 2 + نا 2 كو 3 ® باكو 3 ¯ + 2 كلوريد الصوديوم. بعد إضافة مبلغ معادلنا 2 كو 3 تبقى الأيونات في المحلولبا 2+ ، التي يتم تحديد تركيزها بالكميةإلخ.

زيادة تركيز الأيوناتكو 3 2- بسبب إضافة المرسب الزائد(نا 2 كو 3 ) ، سوف يؤدي إلى انخفاض مماثل في تركيز الأيوناتبا 2+ في الحل ، أي سيزيد من اكتمال ترسب هذا الأيون.

تأثير أيون يحمل نفس الاسم

تقل قابلية ذوبان الإلكتروليتات قليلة الذوبان في وجود إلكتروليتات قوية أخرى لها أيونات مماثلة. إذا لمحلول غير مشبعBaSO 4 إضافة الحل شيئا فشيئانا 2 لذا 4 ، ثم المنتج الأيوني ، والذي كان في البداية أقل من إلخBaSO 4 (1,1 10 -10 ) سوف تصل تدريجياإلخوتجاوزه. سيبدأ هطول الأمطار.

تأثير درجة الحرارة

إلخثابت عند درجة حرارة ثابتة. مع زيادة درجة الحرارة إلخالزيادات ، لذلك من الأفضل أن يتم التهطال من المحاليل المبردة.

انحلال الترسيب

تعتبر قاعدة منتج القابلية للذوبان مهمة لنقل الرواسب قليلة الذوبان إلى محلول. افترض أننا بحاجة إلى إذابة الراسببامنا 3 . المحلول الملامس لهذا الراسب مشبع بـبامنا 3 .
هذا يعني انه[ با 2+ ] [ كو 3 2- ] = العلاقات العامةباكو 3 .

إذا تم إضافة حمض إلى المحلول ، ثم الأيوناتح + ربط الأيونات الموجودة في المحلولكو 3 2- في جزيئات حمض الكربونيك الضعيفة:

2 ح + + شركة 3 2- ® ح 2 كو 3 ® ح 2 O + CO 2 ­

نتيجة لذلك ، سينخفض ​​تركيز الأيون بشكل حاد.كو 3 2- ، يصبح منتج الأيونات أقل منإلخباكو 3 . سيكون الحل غير مشبع فيما يتعلقبامنا 3 وجزء من الرواسببامنا 3 يذهب إلى الحل. مع إضافة كمية كافية من الحمض ، يمكن إحضار الراسب بأكمله إلى المحلول. وبالتالي ، فإن انحلال الراسب يبدأ عندما ، لسبب ما ، يصبح المنتج الأيوني لإلكتروليت قليل الذوبان أقل منإلخ. من أجل إذابة الراسب ، يتم إدخال إلكتروليت في المحلول ، ويمكن أن تشكل أيوناته مركبًا منفصلًا قليلاً مع أحد أيونات الإلكتروليت القابل للذوبان بشكل ضئيل. هذا ما يفسر انحلال الهيدروكسيدات قليل الذوبان في الأحماض.

Fe (OH) 3 + 3 حمض الهيدروكلوريك® FeCl 3 + 3 ح 2 ا

الأيوناتأوه - يرتبط بجزيئات سيئة التفككح 2 ا.

الطاولة.منتج الذوبان (SP) والذوبان عند 25AgCl

1,25 10 -5

1,56 10 -10

AgI

1,23 10 -8

1,5 10 -16

اي جي 2 CrO4

1,0 10 -4

4,05 10 -12

BaSO4

7,94 10 -7

6,3 10 -13

كربونات الكالسيوم 3

6,9 10 -5

4,8 10 -9

PbCl 2

1,02 10 -2

1,7 10 -5

PbSO 4

1,5 10 -4

2,2 10 -8

الأهداف: تكوين مفاهيم الإلكتروليت وغير المنحل بالكهرباء ، ED ، للكشف عن آلية تفكك المواد مع الروابط القطبية الأيونية والتساهمية ، وإدخال مفهوم "درجة التفكك الإلكتروليتي" وإظهار اعتمادها على عوامل مختلفة ؛ صياغة الأحكام الرئيسية لـ TED ؛ لتكوين مهارات الطلاب لتكوين معادلات التفكك ؛

تطوير القدرة على المقارنة والتحليل واستخلاص النتائج ، ومهارات التحكم الذاتي والمتبادل ، والقدرات الفكرية ؛

تثقيف شخص كفء بتوجيه عملي.

المعدات: جهاز كمبيوتر ، وجهاز عرض للوسائط المتعددة ، وشاشة ، وجهاز لتحديد التوصيل الكهربائي للحلول ، وحامل ثلاثي القوائم بقدم وحلقة ، وتطبيق نموذجي "آلية ED"

الكواشف: H 2 O dist.، NaCl cr.، NaOH cr.، glacial acetic acid CH 3 COOH، C 12 H 22 O 11 cr .؛ محلول H 2 SO 4 لكل مكتب: حلول مؤشرات الميثيل البرتقالي ، الفينول فثالين ، محاليل HCl ، NaOH ، Na 2 SO 4.

خلال الفصول

I. لحظة تنظيمية

ثانيًا. مواضيع الرسائل ، تحديد الهدف. انعكاس

(إدخال في دفتر موضوع الدرس)

المعلم: سنتحدث عن أروع مادة لكوكبنا ، والتي بدونها لا حياة - هذه هي المياه ، ودورها في انحلال المواد.

قبل البدء في موضوع جديد ، أريد التحقق من حالتك المزاجية. ارسم حالتك المزاجية في الورقة الفردية المصاحبة الموجودة على مكتبك. (المرفقات 1)

ثالثا. تعلم مواد جديدة

المرحلة 1 . المنحلات بالكهرباء وغير المنحلات بالكهرباء.

المعلم: لننتقل إلى تاريخ عام 1837. خلال هذه الفترة ، عمل اثنان من العلماء في لندن في مختبر المعهد الملكي: همفري ديفي ومايكل فاراداي. بدأوا البحث في مجال الكهرباء وقدموا مفاهيم لا نزال نستخدمها اليوم. أجرى Devi و Faraday تجارب لتحديد الموصلية الكهربائية للحلول باستخدام جهاز خاص ، يظهر طرازه في الشكل الخاص بك. 126 ص 193 (O.S Gabrielyan ، الكيمياء 8). يتكون من قطبين كهربائيين ، لمبة ومقبس. عندما يتم إنزال الأقطاب الكهربائية في مادة الاختبار ، إذا كانت توصل التيار ، يضيء المصباح ، إذا لم يتم توصيله ، فإنه لا يضيء.

لنقم ببعض البحث (توضيح التوصيل الكهربائي للمواد المختلفة باستخدام جهاز خاص).

محادثة الفصل:

- لنتذكر أولاً ما هي مجموعتان تنقسم كل المركبات الكيميائية إليهما حسب نوع الرابطة الكيميائية؟

يتم تدوين نتائج التجربة في جدول الورقة المصاحبة. (المرفقات 1)

فحص التوصيل الكهربائي للماء بجهاز

محادثة:

كيف تعتقد أن الماء يوصل الكهرباء؟
ما نوع الرابطة الكيميائية الموجودة في الماء؟ (التساهمي ضعيف القطبية)
ما فئة المركبات الكيميائية التي تنتمي إليها؟
- فحص التوصيل الكهربائي بالجهاز. (لا تجري التيار).

(نلاحظ في الجدول.)

التحقق من التوصيل الكهربائي لملح المائدة بلوري كلوريد الصوديوم.

ما نوع الرابطة الكيميائية التي يمتلكها هذا المركب؟
- إلى أي فئة تنتمي؟
- ما رأيك ، يدير NaClcr. كهرباء؟
- تحقق مع الجهاز (لا).
الآن دعونا نضيف الماء إلى الملح ونتحقق من التوصيل الكهربائي لهذا المحلول.
- هل تعتقد أن محلول الملح سيوصل الكهرباء؟ (يمكن للطالب أن يقوم بهذه التجربة)
- لماذا تعتقد؟ سنجيب على هذا السؤال بعد قليل. الآن دعنا نواصل بحثنا. وهلم جرا….
ما هو الاستنتاج الذي يمكننا استخلاصه بناءً على البحث الذي تم إجراؤه؟

(الخلاصة: بعض المواد تتصرف بتيار ، والبعض الآخر لا يفعل ذلك)

معلم:تسمى المواد التي توصل حلولها الكهرباء الشوارد،والمواد التي لا تعمل - غير المنحلات بالكهرباء

ما هي المواد التي توصل الكهرباء؟ ( محاليل الأحماض والقلويات والأملاح.)
بأي نوع من الرابطة الكيميائية تقوم محاليل المواد بتوصيل التيار الكهربائي؟ (أيوني ، تساهمية قطبية عالية)
ما هي المواد التي لا توصل الكهرباء؟ (جميع المواد البلورية ، الأكاسيد ، الغازات)
– بأي نوع من الرابطة الكيميائية لا توصل المواد الكهرباء؟ (مع التساهمية غير القطبية والقطبية قليلاً)

مرحلة التثبيت 1: التمرين 1. بليتز بول:

- صياغة تعريفات الإلكتروليتات وغير الإلكتروليتات. (إدخال في دفتر ملاحظات)
ما نوع الرابطة الكيميائية التي تتميز بها الإلكتروليتات وغير الإلكتروليتات؟
ما هي فئات المواد المنحل بالكهرباء وغير المنحل بالكهرباء؟
- أين قابلت الشوارد في حياتك؟ ( بطاريات في السيارات)

المهمة 2 . اختر من قائمة المواد المنحل بالكهرباء وغير المنحل بالكهرباء ، مع تحديد نوع الرابطة الكيميائية. اشرح الجواب.

المرحلة الثانية: آلية التفكك الالكتروليتى.

استمرار المحادثة:

ما الجسيمات التي يمكن أن تولد تيارًا كهربائيًا في المحلول؟ ( القيادةح الجسيمات المشحونة)
لماذا وتحت أي ظروف توصل المواد الكهرباء؟

(تتحلل إلى أيونات عند الذوبان أو الذوبان ، فهي موصلات من النوع الثاني. يحدث مرور التيار بسبب انتقال الأيونات وليس الإلكترونات. المعادن هي موصلات من النوع الأول (يتم إنشاء التيار بواسطة الإلكترونات الحرة).

- وما هي الجسيمات المشحونة التي يمكن أن تكون في المحاليل ، على سبيل المثال ، في المواد ذات الرابطة الأيونية - محلول كلوريد الصوديوم؟ (الأيونات الحرة)

انتباه: في البلورات ، الأيونات ليست حرة ، ولكنها تقع في عقد الشبكة البلورية.

ماذا يحدث للبلور عندما يذوب في الماء؟

– ما هو دور الماء في هذه العملية؟

(يتفاعل الماء مع المنحل بالكهرباء ويتحلل إلى أيونات تحت تأثير الماء).

دعونا ننظر في آلية هذه العملية.

فكر أولاً هيكل جزيء الماء

ماء (ثنائي القطب) < 104,5 0

الرسالة: مثيرة للاهتمام بشأن المياه ... (الملحق 3)

آلية التفكك الإلكتروليتي مع الرابطة الأيونية على سبيل المثال كلوريد الصوديوم

تأمل مخطط العملية (الشكل 127 ، ص 195 ، الكيمياء ، 9 ، O.S Gabrielyan).

- ماذا يحدث لثنائيات أقطاب الماء؟

هذه العملية تسمى اتجاه. (الإدخال في دفتر ملاحظات)

ترطيب. (الإدخال في دفتر ملاحظات)

3. أثناء الترطيب ، تنشأ قوى التجاذب المتبادل بين ثنائيات الأقطاب والأيونات ، وتضعف الرابطة الكيميائية بين أيونات البلورة وتنكسر الأيونات المحاطة بغطاء من الماء وتنتقل إلى المحلول.

يحدث التفكك التفكك.

تسمى الأيونات التي تحيط بها المياه رطب.

يمكن تبسيط عملية التفكك على النحو التالي: NaCl = Na + + Cl -

(الكاتيونات ، الأنيونات)
هل هي بسيطة أم معقدة؟ (بسيط)

- إذن ، ما هي 3 عمليات تحدث عند إذابة المواد ذات الرابطة الأيونية في الماء؟

1. التوجه
2. الترطيب
3. التفكك. مظاهرة لعملية التفكك. ( الرسوم المتحركة)

الاحالة للطلاب

باستخدام نموذج التطبيق ، وضح آلية تفكك المنحل بالكهرباء مع الرابطة الأيونية على لوحة مغناطيسية والتعليق عليها

آلية التفكك الإلكتروليتي للمواد مع الرابطة القطبية التساهمية باستخدام مثال حمض الهيدروكلوريك

- وما هي آلية تفكك المنحل بالكهرباء مع الرابطة القطبية التساهمية؟
- انظر إلى مخطط العملية (الشكل 128 ، ص 196 ، في الكتاب المدرسي).
- ماذا يحدث لثنائيات أقطاب الماء؟

1. يتم توجيه ثنائيات الأقطاب بنهاياتها السلبية حول الأيونات الموجبة ، وتكون نهاياتها الإيجابية حول الأطراف السالبة.

هذه العملية تسمى اتجاه. (الإدخال في دفتر ملاحظات)

2. يحدث التفاعل بين أيونات الإلكتروليت وثنائيات الأقطاب. هذه العملية تسمى ترطيب. (الإدخال في دفتر ملاحظات)

3. تحت تأثير ثنائيات أقطاب الماء ، يتم تحويل الرابطة التساهمية القطبية إلى رابطة أيونية ، أي ، التأينجزيئات المنحل بالكهرباء.

4. يحدث التفكك - التفكك.

يمكن كتابة عملية التفكك بطريقة مبسطة: НCl = Н + + Cl -

ما هو اسم الايونات المتحللة؟
هل هي بسيطة أم معقدة؟
- إذن ، ما هي العمليات التي تحدث عند إذابة المواد ذات الرابطة التساهمية القطبية في الماء؟

1. التوجه
2. الترطيب
3. التأين
4. التفكك

مظاهرة لعملية التفكك. ( الرسوم المتحركة)

الاحالة للطلاب

باستخدام نموذج التطبيق ، أظهر على السبورة المغناطيسية آلية تفكك المنحل بالكهرباء مع الرابطة القطبية التساهمية وعلق عليها

الخلاصة: عندما تذوب في الماء ، تتفاعل المواد مع ثنائيات الأقطاب ، وتتحلل إلى أيونات رطبة حرة وتجري تيارًا كهربائيًا. ترطيب الأيونات هو السبب الرئيسي لتفكك الإلكتروليت.

تم التوصل إلى هذا الاستنتاج من قبل العالم السويدي سفانتي أرهينيوس في عام 1887.

دعنا نعود إلى التاريخ.

المعلم: بما أن التفكك يحدث في الإلكتروليتات ، لذلك يسمى بالكهرباء.

اتضح أن الإلكتروليتات ليست فقط محاليل للأحماض والأملاح والقلويات ، ولكنها أيضًا تذوب.

دعونا نصوغ تعريف الضعف الجنسي.

سنصعد الدرج إلى قمة الجبل موضوع درس اليوم.

- ما الكلمات الرئيسية التي استخدمناها في البحث والاستنتاجات؟

ماذا يحدث للمادة أثناء التفكك؟ "تسوس"

ما هي المادة التي تتحلل؟ "بالكهرباء"
ما الجسيمات التي يتحلل فيها المنحل بالكهرباء؟ "أيونات"
– تحت أي ظروف يتفكك؟ "عند الذوبان في الجنس أو الذوبان"
- دعونا نفعل ذلك مرة أخرى!!!

تسمى العملية العكسية للانفصال بالارتباط.

- ما هي الأيونات؟ املأ الرسم التخطيطي :

وأكمل المهمة.

هل تختلف الأيونات عن الذرات أو الجزيئات؟ إذا كانت الإجابة بنعم ، فماذا بعد؟

المرحلة الثالثة: درجة التفكك. الشوارد القوية والضعيفة.

المعلم: هل توصل كل الشوارد الكهرباء بنفس القدر؟ ( لا)

- دعنا نواصل الدراسة مع حمض الخليك.

إظهار الخبرة:

المعلم: دعنا نتحقق من التوصيل الكهربائي لحمض الخليك المركز.

محادثة الفصل:

- ماذا تراقب؟ (الضوء ضعيف جدا)

الخلاصة: لا تقوم جميع الإلكتروليتات بتوصيل الكهرباء بنفس الدرجة. هناك إلكتروليتات قوية وضعيفة.

من خصائص قوة الإلكتروليت درجة التفكك ويُرمز إليها بـ α. يمكن حساب α من الصيغة.

بالنسبة للإلكتروليتات الضعيفة ، تكون عملية التفكك قابلة للعكس. HNO 2 ↔ H + + NO 2 -

توجد بطاقة معلومات مفصلة على طاولاتك في الورقة المرفقة.

- هل يمكن "تقوية الضعيف" أي زيادة درجة التفكك؟

على ماذا تعتمد α؟

دعنا نواصل البحث (إظهار الخبرة)

محادثة الفصل:

1. دعونا تسخين حامض الخليك.
- ماذا تراقب؟ على ماذا تعتمد α؟

2. تمييع الحمض بالماء ، أي تقليل تركيزه.
- ماذا تراقب؟ ما الذي تعتمد عليه α أيضًا؟

الخلاصة: تعتمد α على t ، C. إذا زادت درجة الحرارة ، تزداد α أيضًا ، إذا زاد التركيز ، تنخفض α.

المرحلة 4: الأحماض وقواعد الملح من حيث الضعف الجنسي.

المعلم: دعونا نفكر بصريًا في تفكك الأحماض والقواعد والأملاح ونرسم المعادلات لتفككها باستخدام مثال مخططات نموذجية لضعف الانتصاب للأحماض والقلويات والأملاح

عمل ومحادثة المعلم مع الفصل:

– قم بعمل خوارزمية لكتابة هذه المعادلات (حسب النموذج).
– ما الأيونات التي تتفكك فيها الأحماض؟
- صياغة تعريف الأحماض من حيث الضعف الجنسي. - ما الأيونات التي ستحدد خصائصها؟
- أثبت تجريبياً أن لديك حمض في أنبوب الاختبار رقم 1. (أداء الطلاب خبرة معملية)
ما الأيونات التي تنفصل القواعد فيها؟
- صياغة تعريف للأسباب من حيث الضعف الجنسي.
- أي الأيون سيحدد خصائصها؟
- أثبت تجريبياً أن لديك قلويات في أنبوب الاختبار رقم 2.

(يفعل الطلاب خبرة معملية)

ما هي الأيونات التي تتفكك فيها الأملاح؟
- صياغة تعريف الأملاح من حيث الضعف الجنسي.
- أي الأيون سيحدد خصائصها؟ (مختلف)

المرحلة الخامسة: التربية البدنية للعيون

الآن دعونا نرتاح جميعا.
أغلق عينيك بإحكام
رمش خمس مرات
ودعنا نكمل درسنا
أغمض أعيننا بإحكام
دعونا نتذكر كل شيء ونكرر:
واحد ، نعم ، ثلاثة ، أربعة ، خمسة
دعنا نعود إلى التفكك مرة أخرى.
الحقيقة دائما بسيطة:
القلويات والملح والحامض
تمرير التيار دائما
إذا كان حلهم هو الماء.

لماذا الأكسجين
الكحول والجلوكوز والنيتروجين ،
مذاب في الماء ،
هل سيمررون التيار في أي مكان؟

لأن المواد
كائنات غير حية ،
وخصائصهم تعتمد ،
معقدة وبسيطة جدا
من هيكل الجسيمات ،
عالم صغير بلا حدود.
والحل حيث يغلي التيار ،
تم تسمية المنحل بالكهرباء

تقوية عضلات العين
يتغير المظهر 8 مرات
أقرب ، ثم أبعد
أطلب منك أن تنظر.
يحفظ من التعب
دورة عينك.
الدائرة 3 تدور جهة اليسار ،
ثم العكس!

رابعا. حصره

1. المهام في شكل لعبة ، ومهام البحث عن مشكلة الشرائح.
2. عمل مستقل لمدة 10 دقائق ( الانزلاق)

خامسا - استنتاجات عامة

المعلم: يمكن تلخيص كل معارف اليوم في نظرية واحدة تسمى نظرية التفكك الإلكتروليتي (TED)

تمت صياغة الأحكام الرئيسية في الملخص الداعم ( الملحق 4).

العمل مع الخطوط العريضة الأساسية

1. تنقسم جميع المواد إلى إلكتروليتات وغير إلكتروليتات. TED يدرس المنحلات بالكهرباء.
2. عندما يذوب في الماء ، يتفكك el-you إلى أيونات.
3. سبب التفكك هو الماء ، أي تفاعل المنحل بالكهرباء مع جزيئات الماء وانكسار الرابطة الكيميائية فيه.
4. تحت تأثير البريد. تنتقل الأيونات الحالية + (الكاتيونات) إلى القطب السالب ، وتتحرك الأيونات السالبة (الأنيونات) إلى القطب الموجب.
5. الضعف الجنسي قابل للانعكاس للإلكتروليتات الضعيفة.
6. لا تتفكك كل الشوارد إلى أيونات بنفس القدر. لذلك فهي مقسمة إلى قوية وضعيفة وتتميز بدرجة التفكك التي تعتمد على أسباب مختلفة.
7. يتم تحديد الخواص الكيميائية لمحاليل الإلكتروليت من خلال خصائص الأيونات التي تتشكل أثناء التفكك.
8. وفقًا لطبيعة الأيونات المشكلة ، يتم تمييز 3 أنواع من الإلكتروليتات.

السادس. تلخيص الدرس. الواجب المنزلي

§35 ، 36 ؛ السابق. رقم 4،5 ص 203 ،

إضافة فردية. في العمل تترا. # 18 ص 124 و 20 ص 126

المعلم: قبل إنهاء الدرس ، أريد أن أتحقق من حالتك المزاجية في نهاية الدرس. ارسم حالتك المزاجية في الورقة الفردية المصاحبة الموجودة على مكتبك. (المرفقات 1)

استنتاج

انت شاب! ويؤمنون به.
فتحت الباب على عالم الكيمياء.
نأمل جميعًا أنه في غضون خمس سنوات ،
يمكنك أن تصبح عالما ممتازا.

المنحلات بالكهرباء وغير المنحل بالكهرباء

إذا تم أخذها بشكل منفصل ، فإن الماء والأملاح والقلويات والأحماض لا توصل الكهرباء. لكن المحاليل المائية للأحماض والقلويات والأملاح توصل الكهرباء. ما المجموعات التي يمكن تقسيم جميع المواد إليها فيما يتعلق بالتيار الكهربائي؟

المواد الموصلة للكهرباء الشوارد؛ المواد التي لا توصل الكهرباء غير المنحلات بالكهرباء.

خصائص المنحلات بالكهرباء

المنحلات بالكهرباء هي موصلات من النوع الثاني. في محلول أو تذوب ، تتحلل إلى أيونات ، بسبب توصيلها للتيار الكهربائي.

لشرح هذه الخاصية في عام 1887 ، اقترح العالم السويدي س. أرينيوس نظرية التفكك الكهربائي.

يسمى تكسير الإلكتروليتات إلى أيونات عندما تذوب في الماء أو تذوب التفكك الالكتروليتي.

الأحكام الأساسية لنظرية التفكك الإلكتروليتي.

1) عندما تذوب في الماء ، تتحلل الإلكتروليتات (تنفصل) إلى أيونات - موجبة وسالبة: NaCl Na + + Cl -

2) تحت تأثير التيار الكهربائي ، تكتسب الأيونات حركة موجهة: تتحرك الأيونات الموجبة الشحنة نحو القطب السالب ، وتتحرك الأيونات سالبة الشحنة نحو القطب الموجب. لذلك ، يسمى الأول الكاتيونات ، والثاني - الأنيونات. تحدث الحركة الموجهة للأيونات نتيجة لانجذابها إلى أقطاب كهربائية معاكسة الشحنة.

3) التفكك هو عملية قابلة للعكس: بالتوازي مع تحلل الجزيئات إلى أيونات (التفكك) ، تستمر عملية دمج الأيونات (جمعية).لذلك ، في معادلات التفكك الإلكتروليتي ، بدلاً من علامة المساواة ، يتم وضع علامة الانعكاس.

لم يستطع S. Arrhenius توضيح سبب تحلل الإلكتروليتات ، عند إذابتها في الماء ، إلى أيونات ، حيث اعتبر تفكك الإلكتروليتات عملية فيزيائية. تم اكتشاف سبب التفكك من قبل العالم الروسي أ.أ.كابلوكوف ، الذي ، بناءً على نظرية دي منديليف حول الطبيعة الكيميائية للانحلال ، بدأ في اعتبار التفكك الإلكتروليتي كتفاعل كيميائي للكهارل مع الماء. السبب الرئيسي للتفكك هو ترطيب الأيونات ، والذي يبدأ بإطلاق كمية كبيرة من الطاقة أكثر من تلك التي يتم إنفاقها على تأين المادة الذائبة.

آلية التفكك الالكتروليتى

يحدث تفكك الإلكتروليتات في الماء ولا يحدث ، على سبيل المثال ، في الكيروسين. كيف نفسر ذلك؟

في جزيء الماء ، تكون الروابط بين ذرات الهيدروجين وذرات الأكسجين تساهمية قطبية. أزواج الإلكترون التي تربط الذرات. تحولت من ذرة هيدروجين إلى ذرة أكسجين. لذلك ، تتركز الشحنة الموجبة على ذرات الهيدروجين ، وتتركز الشحنة السالبة على ذرة الأكسجين.

للنظر في آلية تفكك المنحل بالكهرباء ، من الضروري مراعاة ليس فقط قطبية الروابط بين ذرات الهيدروجين والأكسجين في جزيء الماء. ولكن أيضًا قطبية جزيء الماء نفسه. يمكن تصوير جزيء الماء القطبي - ثنائي القطب - على شكل قطع ناقص مع الإشارة إلى الشحنات في القطبين ، مع الإشارة إلى الشحنات في القطبين بعلامات "+" و "-".

دعونا نفكر في آلية تفكك المواد بنوع أيوني من السندات باستخدام كلوريد الصوديوم كمثال. وهو يتألف من ثلاث مراحل:

أ) اتجاهجزيئات الماء القطبية (ثنائيات الأقطاب) حول البلورة وتفكك الشبكة البلورية تحت تأثير الحركة الفوضوية لجزيئات الماء ؛ (عند غمر بلورة الملح في الماء ، تنجذب جزيئات الماء إلى الأيونات الموجودة على سطح البلورة: إلى الأيونات الموجبة بواسطة أقطابها السالبة (ذرات الأكسجين) وإلى الأيونات السالبة بأقطابها الموجبة (ذرات الهيدروجين).

ب) ترطيب- بيئة أيونات الصوديوم والكلور بواسطة جزيئات الماء (تكوين أيونات رطبة) ؛

ج)تدمير الشبكة البلورية - تفكك كلوريد الصوديوم.

(عند الانجذاب إلى أيونات الملح المذاب ، تضعف جزيئات الماء من جاذبية الأيونات لبعضها البعض عدة مرات. الروابط بين الأيونات الموجبة والسالبة في الشبكة البلورية تنكسر. يتم فصل الأيونات المائية)

تظل جزيئات الماء التي تنجذب إلى الأيونات أثناء انحلال البلورة مرتبطة بها في المحلول أيضًا.

تتضمن آلية تفكك المواد مع الرابطة القطبية التساهمية خطوة إضافية:

توجيه جزيئات الماء القطبية حول جزيء إلكتروليت قطبي ؛

تغيير في نوع الرابطة من قطبي تساهمي إلى أيوني ؛

تفكك المنحل بالكهرباء

ترطيب أيون.

4) لا تتفكك كل الشوارد بالتساوي في الأيونات. في المحاليل المنحل بالكهرباء ، جنبًا إلى جنب مع الأيونات ، يمكن أن توجد الجزيئات أيضًا. درجة التفكك أ هي نسبة الجزيئات المتحللة إلى أيونات إلى العدد الإجمالي للجزيئات في المحلولأ= ن / ن ،

حيث n هو عدد الجزيئات المنفصلة ، N هو العدد الإجمالي للجزيئات في المحلول.

الشوارد القوية ، عند إذابتها في الماء ، تتفكك بشكل شبه كامل إلى أيونات. يملكونأ يميل إلى الوحدة. تشمل الإلكتروليتات القوية: جميع الأملاح القابلة للذوبان ، والأحماض H2SO4 ، و HNO3 ، و HCl ، وجميع القلويات.

الشوارد الضعيفة ، عند إذابتها في الماء ، تكاد لا تتفكك إلى أيونات. يملكونأ يميل إلى الصفر. تشمل الإلكتروليتات الضعيفة: الأحماض الضعيفة - H 2S ، H 2 CO 3 ، H 2 SO 3 ، HNO 2 ، NH 3 H 2 O ، الماء.

تفكك الأحماض والأملاح والقواعد.

يتواصل التفكك في المحاليل ويذوب.

أحماض قابلة للذوبان - هذه هي إلكتروليتات تنفصل في محاليل مائية وتذوب في كاتيون هيدروجين وأنيون من بقايا حمض.

H 2 SO 4 ↔ 2 H + + SO 4 2-

أسسهي إلكتروليتات تنفصل في المحاليل المائية وتذوب في كاتيون معدني وأنيون هيدروكسيد.

هيدروكسيد الصوديوم ↔ Na + + OH -

قواعد قابلة للذوبان - هذه هي هيدروكسيدات تتكون من أيونات المعادن النشطة: أحادي التكافؤ: Li +، Na +، K +، Rb +، Cs +، Fr +؛ ثنائي التكافؤ: Ca 2+، Sr 2+، Ba 2+.

ملح - هذه هي إلكتروليتات تنفصل في المحاليل المائية وتذوب في كاتيون معدني وأنيون من بقايا الحمض.

Na 2 SO 4 2Na + + SO 4 2-

مهمة الاختبار الذاتي:

اكتب معادلات تفكك الإلكتروليتات التالية: نترات الزنك ، كربونات الصوديوم ، هيدروكسيد الكالسيوم ، كلوريد السترونتيوم ، كبريتات الليثيوم ، حامض الكبريتيك ، كلوريد النحاس (II) ، كبريتات الحديد (III) ، فوسفات البوتاسيوم ، حمض الهيدروكسيد ، بروميد الكالسيوم ، هيدروكسي كلوريد الكالسيوم نترات الصوديوم وهيدروكسيد الليثيوم.