Zəif elektrolit hno3 h2s h2so4-dir. Güclü və zəif elektrolitlər. Güclü elektrolit nəzəriyyəsi

Elektrik cərəyanı yüklü hissəciklərin - elektronların və ya ionların yönəldilmiş hərəkətidir.
Elektrolitlər maddələr, məhlullar və ya ərimələrdir (Vahid Dövlət İmtahanında biz tez-tez məhlullardan danışırıq) həyata keçirilir. elektrik cərəyanı, yəni onların tərkibində yüklü hissəciklər var. Məhlulda sərbəst elektronlar yoxdur; yük daşıyıcıları ionlardır. Elektrik cərəyanı ion kristal qəfəsi olan maddələrin əriməsi ilə həyata keçirilir.

Elektrolitlərə aşağıdakılar daxildir:

• Turşular
• Səbəblər

Bir məhlulda daha çox yüklü hissəciklər, elektrik cərəyanını daha yaxşı keçirir, yəni. Maddənin nə qədər çox molekulu dissosiasiya olunursa, elektrolit bir o qədər güclüdür.

Güclü və zəif elektrolitlərin siyahısını əzbər bilməlisiniz!

Güclü elektrolitlər(həlllərdə):11

• Həll olunan duzlar

FeCl 3, CuSO 4, K 2 CO 3 və s.

• Qələvilər

8 həll olunan hidroksid: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ba(OH)2, Sr(OH)2, Ca(OH)2.

• Güclü turşular

HI, HBr, HCl, H2SO4 (seyreltilmiş), HNO3, HClO4, HClO3, HMnO4, H2CrO4

Zəif elektrolitlər:

• Zəif təməllər

həll olunmayan hidroksidlər, NH 3 ∙H 2 O, amin məhlulları

• Zəif və orta turşular

H 3 PO 4, HF, H 2 SO 3, H 2 CO 3, H 2 S, H 2 SiO 3, üzvi turşular.

• Su

H 2 O çox zəif elektrolitdir; Saf distillə edilmiş su cərəyan keçirmir.

Qeyri-elektrolitlər:əksər üzvi birləşmələr, oksidlər, molekullarında yalnız kovalent qeyri-qütblü və ya aşağı qütblü bağlar olan maddələr və s.

Elektrolitin gücü dissosiasiya dərəcəsi ilə müəyyən edilir. A 2 B duzunu və H 3 X turşusunu nəzərə alın:

Dissosiasiya həmişə geri dönən bir prosesdir.

Duzlar demək olar ki, 100% dissosiasiya olunur (geri dönən ionlara parçalanır):

A 2 B ⇄ 2A + + B 2- . Bütün molekullar ionlara parçalandığından, 1 mol AB-dən 1 mol B 2- və 2 mol A +, yəni üç mol ion aldıq.

Çoxəsaslı turşular və əsaslar addım-addım dissosiasiya olunur:

H 3 X ⇄ H + + H 2 X -

H 2 X - ⇄ HX 2- + H +

HX 2- ⇄X 3- + H +

Üstəlik, dissosiasiyanın hər bir sonrakı mərhələsi əvvəlkindən daha pis gedir, çünki rəqabətli bir proses var - əks reaksiya. Sıra təxminən belədir: 1 mol zəif turşu molekulundan birinci mərhələdə 0,05 mol, ikincidə 0,0002 mol, üçüncüdə isə 0,00000001 mol dissosiasiya olunur. Ümumilikdə 0,1 mol-dan bir qədər çox ion əmələ gəldi.

Aydındır ki, bu turşunun bu məhlulu duz məhlulundan daha pis cərəyan keçirir.

Bir neçə təcrübə sualı:

1) Natrium nitratın dissosiasiyası zamanı hansı hissəciklər əmələ gəlir

a) Na +, N +5, O -2; b) Na +, NO 3 - c) Na, NO 2, O 2 d) NaNO 2, O 2

Həlli: Natrium nitrat qalıqdan əmələ gəlir azot turşusu və natrium kation. Onun dissosiasiya tənliyi: NaNO3 ⇄ Na + + NO 3 - . Cavab b).

2) Dörd sınaq borusunda aşağıdakı maddələrin bir molar məhlulları var:

a) H 3 PO 4 b) Na 2 SO 4 c) NaCl d) HBr

Hansı sınaq borusunda daha çox ion var?

Həlli: a) ortofosfor turşusu - orta gücdə, zəif dissosiasiya olunur, molekulların çoxu məhlulda molekul olaraq qalacaq.

b) natrium sulfat - duz, tam dissosiasiya olunur, bir mol duzdan üç mol ion alınır: Na 2 SO 4 ⇄ 2Na + + SO 4 2- .

c) natrium xlorid - duz, tam dissosiasiya olunur, bir mol duzdan iki mol ion əmələ gəlir: NaCl ⇄ Na + + Cl - .

d) hidrobrom turşusu güclüdür, lakin tam dissosiasiya olunmur (duzlardan fərqli olaraq). HBr ⇄ H+ + Br- reaksiyasında bir mol HBr-dən iki moldan az ion əmələ gəlir.

Duzlar, onların xassələri, hidroliz

182 saylı məktəbin 8-ci sinif şagirdi B

Petrova Polina

Kimya müəllimi:

Xarina Ekaterina Alekseevna

MOSKVA 2009

Gündəlik həyatda biz yalnız bir duzla - süfrə duzu ilə məşğul olmağa alışmışıq, yəni. natrium xlorid NaCl. Bununla belə, kimyada birləşmələrin bütün sinfinə duzlar deyilir. Duzlar bir turşuda hidrogenin bir metal ilə əvəz edilməsinin məhsulları hesab edilə bilər. Süfrə duzu, məsələn, xlorid turşusundan əvəzetmə reaksiyası ilə əldə edilə bilər:

2Na + 2HCl = 2NaCl + H2.

turşu duzu

Natrium əvəzinə alüminium götürsəniz, başqa bir duz əmələ gəlir - alüminium xlorid:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

duzlar- Bunlar metal atomlarından və turşu qalıqlarından ibarət mürəkkəb maddələrdir. Onlar bir turşuda hidrogenin bir metal və ya bir turşu qalığı olan əsasdakı bir hidroksil qrupu ilə tam və ya qismən dəyişdirilməsinin məhsullarıdır. Məsələn, sulfat turşusunda H 2 SO 4-də bir hidrogen atomunu kaliumla əvəz etsək, KHSO 4 duzunu, ikisi isə K 2 SO 4 alırıq.

Bir neçə növ duz var.

Duzların növləri	Tərif	Duzların nümunələri
Orta	Turşu hidrogenin metalla tam əvəzlənməsi məhsulu. Onların tərkibində nə H atomları, nə də OH qrupları yoxdur.	Na 2 SO 4 natrium sulfat CuCl 2 mis (II) xlorid Ca 3 (PO 4) 2 kalsium fosfat Na 2 CO 3 natrium karbonat (soda külü)
Turş	Turşu hidrogenin metal ilə natamam əvəzlənməsi məhsulu. Hidrogen atomlarını ehtiva edir. (Onlar yalnız çoxəsaslı turşulardan əmələ gəlir)	CaHPO 4 kalsium hidrogen fosfat Ca(H 2 PO 4) 2 kalsium dihidrogen fosfat NaHCO 3 natrium bikarbonat (çörək soda)
Əsas	Əsasın hidroksil qruplarının turşu qalığı ilə natamam əvəzlənməsinin məhsulu. OH qrupları daxildir. (Yalnız poliasid əsaslardan əmələ gəlir)	Cu(OH)Cl mis (II) hidroksiklorid Ca 5 (PO 4) 3 (OH) kalsium hidroksifosfat (CuOH) 2 CO 3 mis (II) hidroksikarbonat (malakit)
Qarışıq	İki turşunun duzları	Ca(OCl)Cl – ağartıcı
İkiqat	İki metalın duzları	K 2 NaPO 4 – dipotassium natrium ortofosfat
Kristal nəmləndiricilər	Tərkibində kristallaşma suyu var. Qızdırıldıqda, susuzlaşırlar - su itirirlər, susuz duza çevrilirlər.	CuSO4. 5H 2 O – pentahidrat mis (II) sulfat (mis sulfat) Na 2 CO 3. 10H 2 O - natrium karbonat dekahidrat (soda)

Duzların alınması üsulları.

1. Duzları turşularla metallara, əsas oksidlərə və əsaslara təsir etməklə əldə etmək olar:

Zn + 2HCl ZnCl 2 + H 2

sink xlorid

3H 2 SO 4 + Fe 2 O 3 Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

dəmir (III) sulfat

3HNO 3 + Cr(OH) 3 Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O

xrom (III) nitrat

2. Duzlar turşu oksidlərin qələvilərlə, eləcə də turşu oksidlərin əsas oksidlərlə reaksiyası nəticəsində əmələ gəlir:

N 2 O 5 + Ca(OH) 2 Ca(NO 3) 2 + H 2 O

kalsium nitrat

SiO 2 + CaO CaSiO 3

kalsium silikat

3. Duzları turşular, qələvilər, metallar, uçucu olmayanlarla reaksiya verərək əldə etmək olar. turşu oksidləri və digər duzlar. Bu cür reaksiyalar qazın təkamülü, çöküntünün çökməsi, zəif turşunun oksidinin və ya uçucu oksidin təkamülü şəraitində baş verir.

Ca 3 (PO4) 2 + 3H 2 SO 4 3CaSO 4 + 2H 3 PO 4

kalsium ortofosfat kalsium sulfat

Fe 2 (SO 4) 3 + 6NaOH 2Fe(OH) 3 + 3Na 2 SO 4

dəmir (III) sulfat natrium sulfat

CuSO 4 + Fe FeSO 4 + Cu

mis (II) sulfat dəmir (II) sulfat

CaCO 3 + SiO 2 CaSiO 3 + CO 2

kalsium karbonat kalsium silikat

Al 2 (SO 4) 3 + 3BaCl 2 3BaSO 4 + 2AlCl 3

sulfat xlorid sulfat xlorid

alüminium barium barium alüminium

4. Oksigensiz turşuların duzları metalların qeyri-metallarla qarşılıqlı təsiri nəticəsində əmələ gəlir:

2Fe + 3Cl 2 2FeCl 3

dəmir (III) xlorid

Fiziki xassələri.

Duzlar müxtəlif rəngli bərk maddələrdir. Onların suda həllolma qabiliyyəti müxtəlifdir. Bütün azot və duz duzları həll olunur sirkə turşusu, həmçinin natrium və kalium duzları. Digər duzların suda həll olma qabiliyyətini həlledicilik cədvəlində tapmaq olar.

Kimyəvi xassələri.

1) Duzlar metallarla reaksiya verir.

Bu reaksiyalar sulu məhlullarda baş verdiyi üçün normal şəraitdə su ilə reaksiyaya girən Li, Na, K, Ca, Ba və digər aktiv metallardan təcrübələr üçün istifadə oluna bilməz və ya ərimədə reaksiyalar aparıla bilməz.

CuSO 4 + Zn ZnSO 4 + Cu

Pb(NO 3) 2 + Zn Zn(NO 3) 2 + Pb

2) Duzlar turşularla reaksiya verir. Bu reaksiyalar daha güclü bir turşu daha zəif olanı sıxışdıraraq qaz buraxdıqda və ya çökəndə baş verir.

Bu reaksiyaları həyata keçirərkən, adətən quru duz qəbul edirlər və konsentratlı turşu ilə hərəkət edirlər.

BaCl 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 + 2HCl

Na 2 SiO 3 + 2HCl 2NaCl + H 2 SiO 3

3) Duzlar sulu məhlullarda qələvilərlə reaksiya verir.

Bu, həll olunmayan əsasların və qələvilərin alınması üsuludur.

FeCl 3 (p-p) + 3NaOH(p-p) Fe(OH) 3 + 3NaCl

CuSO 4 (p-p) + 2NaOH (p-p) Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2

Na 2 SO 4 + Ba(OH) 2 BaSO 4 + 2NaOH

4) Duzlar duzlarla reaksiyaya girir.

Reaksiyalar məhlullarda baş verir və praktiki olaraq həll olunmayan duzları almaq üçün istifadə olunur.

AgNO 3 + KBr AgBr + KNO 3

CaCl 2 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + 2NaCl

5) Bəzi duzlar qızdırıldıqda parçalanır.

Belə bir reaksiyanın tipik nümunəsi əsas olan əhəng daşının yandırılmasıdır ayrılmaz hissəsidir kalsium karbonatdır:

CaCO 3 CaO + CO2 kalsium karbonat

1. Bəzi duzlar kristal hidratlar əmələ gətirmək üçün kristallaşmağa qadirdir.

Mis (II) sulfat CuSO 4 – kristal maddə ağ. Suda həll olunduqda qızdırılır və mavi məhlul əmələ gəlir. İstiliyin sərbəst buraxılması və rəng dəyişiklikləri kimyəvi reaksiyanın əlamətləridir. Məhlul buxarlandıqda kristal hidrat CuSO 4 ayrılır. 5H 2 O (mis sulfat). Bu maddənin əmələ gəlməsi mis (II) sulfatın su ilə reaksiyaya girdiyini göstərir:

CuSO 4 + 5H 2 O CuSO 4. 5H 2 O + Q

ağ mavi-mavi

Duzların istifadəsi.

Duzların əksəriyyəti sənayedə və gündəlik həyatda geniş istifadə olunur. Məsələn, natrium xlorid NaCl və ya xörək duzu yemək bişirərkən əvəzolunmazdır. Sənayedə natrium xlorid natrium hidroksid, soda NaHCO 3, xlor, natrium istehsal etmək üçün istifadə olunur. Azot və ortofosfor turşularının duzları əsasən mineral gübrələrdir. Məsələn, kalium nitrat KNO 3 kalium nitratdır. O, həmçinin barıt və digər pirotexniki qarışıqların bir hissəsidir. Duzlar metallar, turşular almaq üçün və şüşə istehsalında istifadə olunur. Xəstəliklərdən, zərərvericilərdən və bəzi dərman maddələrindən bir çox bitki mühafizə vasitələri də duzlar sinfinə aiddir. Kalium permanganat KMnO 4 tez-tez kalium permanqanat adlanır. kimi tikinti materialıəhəngdaşı və gips istifadə olunur - CaSO 4. Tibbdə də istifadə olunan 2H 2 O.

Məhlullar və həlledicilik.

Daha əvvəl deyildiyi kimi, həll olma qabiliyyəti duzların mühüm xüsusiyyətidir. Həlledicilik bir maddənin başqa bir maddə ilə iki və ya daha çox komponentdən ibarət dəyişkən tərkibli homojen, sabit sistem yaratmaq qabiliyyətidir.

Həll yolları- Bunlar həlledici molekullardan və həll olunan hissəciklərdən ibarət homojen sistemlərdir.

Beləliklə, məsələn, süfrə duzunun məhlulu bir həlledicidən - sudan, həll olunmuş maddədən - Na +, Cl - ionlarından ibarətdir.

ionlar(yunan dilindən ión - gedir), atomlar və ya atom qrupları tərəfindən elektronların (və ya digər yüklü hissəciklərin) itirilməsi və ya artması nəticəsində yaranan elektrik yüklü hissəciklər. “İon” anlayışı və termini 1834-cü ildə M.Faraday tərəfindən təqdim edilmişdir və o, elektrik cərəyanının turşuların, qələvilərin və duzların sulu məhlullarına təsirini öyrənərkən belə məhlulların elektrik keçiriciliyinin ionların hərəkəti ilə əlaqədar olduğunu irəli sürmüşdür. . Faraday məhlulda mənfi qütbə (katod) doğru hərəkət edən müsbət yüklü ionları kationlar, müsbət qütbə (anod) doğru hərəkət edən mənfi yüklü ionları isə anionlar adlandırıb.

Suda həll olma dərəcəsinə görə maddələr üç qrupa bölünür:

1) Yüksək həll olunan;

2) Az həll olunur;

3) Praktiki olaraq həll olunmur.

Bir çox duzlar suda yaxşı həll olunur. Digər duzların suda həllolma qabiliyyətinə qərar verərkən, həllolma cədvəlindən istifadə etməli olacaqsınız.

Məlumdur ki, bəzi maddələr həll edilmiş və ya ərimiş halda elektrik cərəyanı keçirir, digərləri isə eyni şəraitdə cərəyan keçirmir.

Məhlullarda və ya əriyib ionlara parçalanan və buna görə də elektrik cərəyanı keçirən maddələr deyilir elektrolitlər.

Eyni şəraitdə ionlara parçalanmayan və elektrik cərəyanı keçirməyən maddələrə deyilir. qeyri-elektrolitlər.

Elektrolitlərə turşular, əsaslar və demək olar ki, bütün duzlar daxildir. Elektrolitlərin özləri elektrik cərəyanını keçirmir. Məhlullarda və ərimələrdə onlar ionlara parçalanır, buna görə cərəyan axır.

Elektrolitlərin suda həll edildiyi zaman ionlara parçalanması deyilir elektrolitik dissosiasiya. Onun məzmunu aşağıdakı üç müddəa ilə bağlıdır:

1) Elektrolitlər suda həll olunduqda müsbət və mənfi ionlara parçalanır (dissosiasiya olunur).

2) Elektrik cərəyanının təsiri altında ionlar istiqamətli hərəkət əldə edir: müsbət yüklü ionlar katoda doğru hərəkət edir və onlara kationlar, mənfi yüklü ionlar isə anoda doğru hərəkət edir və onlara anion deyilir.

3) Dissosiasiya geri dönən prosesdir: molekulların ionlara parçalanması (dissosiasiya) ilə paralel olaraq ionların birləşməsi (assosiasiya) prosesi baş verir.

geri dönmə qabiliyyəti

Güclü və zəif elektrolitlər.

Elektrolitin ionlara parçalanma qabiliyyətini kəmiyyətcə xarakterizə etmək üçün dissosiasiya dərəcəsi anlayışı (α), t. . E.İonlara parçalanan molekulların sayının molekulların ümumi sayına nisbəti. Məsələn, α = 1 elektrolitin tamamilə ionlara parçalandığını, α = 0,2 isə onun molekullarının yalnız hər beşdə birinin dissosiasiya edildiyini bildirir. Konsentratlı məhlul seyreltildikdə, eləcə də qızdırıldıqda, dissosiasiya dərəcəsi artdıqca onun elektrik keçiriciliyi artır.

α-nın dəyərindən asılı olaraq elektrolitlər şərti olaraq güclü (demək olar ki, tamamilə dissosiasiya olunur, (α 0,95)) orta güclü (0,95) bölünür.

Güclü elektrolitlər çoxlu mineral turşular (HCl, HBr, HI, H 2 SO 4, HNO 3 və s.), qələvilər (NaOH, KOH, Ca(OH) 2 və s.) və demək olar ki, bütün duzlardır. Zəif olanlara bəzi mineral turşuların (H 2 S, H 2 SO 3, H 2 CO 3, HCN, HClO), bir çox üzvi turşuların (məsələn, sirkə turşusu CH 3 COOH), ammonyakın sulu məhlullarının (NH 3) məhlulları daxildir. .2 O), su, bəzi civə duzları (HgCl 2). Orta güclü elektrolitlərə tez-tez hidrofluorik HF, ortofosforik H 3 PO 4 və azotlu HNO 2 turşuları daxildir.

Duzların hidrolizi.

"Hidroliz" termini yunanca hidor (su) və lizis (parçalanma) sözlərindən yaranmışdır. Hidroliz adətən bir maddə ilə su arasındakı mübadilə reaksiyası kimi başa düşülür. Hidrolitik proseslər ətrafımızdakı təbiətdə (həm canlı, həm də cansız) olduqca geniş yayılmışdır və insanlar tərəfindən müasir istehsal və məişət texnologiyalarında da geniş istifadə olunur.

Duz hidrolizi zəif elektrolitin əmələ gəlməsinə səbəb olan və məhlul mühitinin dəyişməsi ilə müşayiət olunan duz və suyu təşkil edən ionlar arasında qarşılıqlı təsir reaksiyasıdır.

Üç növ duz hidrolizdən keçir:

a) zəif əsas və güclü turşudan əmələ gələn duzlar (CuCl 2, NH 4 Cl, Fe 2 (SO 4) 3 - kationun hidrolizi baş verir)

NH 4 + + H 2 O NH 3 + H 3 O +

NH 4 Cl + H 2 O NH 3 . H2O + HCl

Mühitin reaksiyası turşudur.

b) güclü əsas və zəif turşudan əmələ gələn duzlar (K 2 CO 3, Na 2 S - anionda hidroliz baş verir)

SiO 3 2- + 2H 2 O H 2 SiO 3 + 2OH -

K 2 SiO 3 +2H 2 O H 2 SiO 3 +2KOH

Mühitin reaksiyası qələvidir.

c) zəif əsas və zəif turşu (NH 4) 2 CO 3, Fe 2 (CO 3) 3 tərəfindən əmələ gələn duzlar - hidroliz kationda və anionda baş verir.

2NH 4 + + CO 3 2- + 2H 2 O 2NH 3. H2O + H2CO3

(NH 4) 2 CO 3 + H 2 O 2NH 3. H2O + H2CO3

Çox vaxt ətraf mühitin reaksiyası neytral olur.

d) güclü əsas və güclü turşu (NaCl, Ba(NO 3) 2) ilə əmələ gələn duzlar hidrolizə məruz qalmır.

Bəzi hallarda hidroliz geri dönməz şəkildə gedir (necə deyərlər, sona qədər gedir). Beləliklə, natrium karbonat və mis sulfat məhlullarını qarışdırarkən, qızdırılan zaman kristallaşma suyunun bir hissəsini itirən və yaşıl rəng əldə edən hidratlı əsas duzun mavi bir çöküntüsü çökür - susuz əsas mis karbonat - malaxite çevrilir:

2CuSO 4 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O (CuOH) 2 CO 3 + 2Na 2 SO 4 + CO 2

Natrium sulfid və alüminium xlorid məhlullarını qarışdırarkən, hidroliz də tamamlanır:

2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O 2Al(OH) 3 + 3H 2 S + 6NaCl

Buna görə də Al 2 S 3 sulu məhluldan təcrid oluna bilməz. Bu duz sadə maddələrdən əldə edilir.

Hidroliz sabiti konsentrasiyaların məhsulunun nisbətinə bərabərdir
hidroliz məhsulları hidroliz olunmamış duzun konsentrasiyasına qədər.

Misal 1. NH 4 Cl-nin hidroliz dərəcəsini hesablayın.

Həlli: Cədvəldən Kd(NH 4 OH) = 1,8∙10 -3 tapırıq, buradan

Kγ=Kv/Kd k = =10 -14 /1.8∙10 -3 = 5.56∙10 -10 .

Misal 2. ZnCl 2-nin 0,5 M məhlulda bir addımda hidroliz dərəcəsini hesablayın.

Həlli: İon tənliyi Zn 2 + H 2 O ZnOH + + H + hidrolizi

Kd ZnOH +1=1,5∙10 -9 ; hγ=√(Kv/[Kd əsas ∙Cm]) = 10 -14 /1.5∙10 -9 ∙0.5=0.36∙10 -2 (0.36%).

Misal 3. Duzların hidrolizi üçün ion-molekulyar və molekulyar tənliklər qurun: a) KCN; b) Na 2 CO 3; c) ZnSO 4. Bu duzların məhlulunun reaksiyasını təyin edin.

Həlli: a) Kalium sianid KCN zəif bir əsaslı turşunun duzudur (Əlavənin I cədvəlinə baxın) HCN və güclü əsas KOH. Suda həll edildikdə, KCN molekulları tamamilə K + kationlarına və CN - anionlarına ayrılır. K + kationları suyun OH - ionlarını bağlaya bilməz, çünki KOH güclü elektrolitdir. CN - anionları suyun H + ionlarını bağlayır, zəif elektrolit HCN molekullarını əmələ gətirir. Duz anionda hidroliz olunur. İonik molekulyar tənlik hidroliz

CN - + H 2 O HCN + OH -

və ya molekulyar formada

KCN + H 2 O HCN + KOH

Hidroliz nəticəsində məhlulda OH - ionlarının müəyyən artıqlığı yaranır, ona görə də KCN məhlulu qələvi reaksiyaya malikdir (pH > 7).

b) Natrium karbonat Na 2 CO 3 zəif çoxəsaslı turşunun və güclü əsasın duzudur. Bu vəziyyətdə, suyun hidrogen ionlarını bağlayan CO 3 2- duzunun anionları, H 2 CO 3 molekullarını deyil, turşu duzunun HCO - 3 anionlarını əmələ gətirir, çünki HCO - 3 ionları daha çətin dissosiasiya olunur. H 2 CO 3 molekulları. Normal şəraitdə hidroliz birinci mərhələdə gedir. Duz anionda hidroliz olunur. İon-molekulyar hidroliz tənliyi

CO 2-3 +H 2 O HCO - 3 +OH -

və ya molekulyar formada

Na 2 CO 3 + H 2 O NaHCO 3 + NaOH

Məhlulda artıq OH - ionları görünür, buna görə də Na 2 CO 3 məhlulu qələvi reaksiyaya malikdir (pH > 7).

c) Sink sulfat ZnSO 4 zəif politurşu əsaslı Zn(OH) 2 və güclü H 2 SO 4 turşusunun duzudur. Bu halda Zn+ kationları suyun hidroksil ionlarını bağlayır, ZnOH+ əsas duzunun kationlarını əmələ gətirir. Zn(OH) 2 molekullarının əmələ gəlməsi baş vermir, çünki ZnOH + ionları Zn(OH) 2 molekullarından daha çətin dissosiasiya olunur. Normal şəraitdə hidroliz birinci mərhələdə gedir. Duz kationa hidroliz olur. İon-molekulyar hidroliz tənliyi

Zn 2+ + H 2 O ZnON + + H +

və ya molekulyar formada

2ZnSO 4 + 2H 2 O (ZnOH) 2 SO 4 + H 2 SO 4

Məhlulda həddindən artıq hidrogen ionları görünür, buna görə də ZnSO 4 məhlulu turşu reaksiyasına malikdir (pH).< 7).

Misal 4. A1(NO 3) 3 və K 2 CO 3 məhlullarını qarışdırdıqda hansı məhsullar əmələ gəlir? Reaksiya üçün ion-molekulyar və molekulyar tənlik yazın.

Həll. Duz A1(NO 3) 3 kationla, K 2 CO 3 isə anionla hidroliz olunur:

A1 3+ + H 2 O A1OH 2+ + H +

CO 2-3 + H 2 O NSO - s + OH -

Əgər bu duzların məhlulları eyni qabdadırsa, onda onların hər birinin hidrolizi qarşılıqlı şəkildə güclənir, çünki H + və OH - ionları zəif elektrolit H 2 O molekulunu təşkil edir. Bu zaman hidrolitik tarazlıq sağ və alınan duzların hər birinin hidrolizi A1(OH) 3 və CO 2 (H 2 CO 3) əmələ gəlməsi ilə tamamlanır. İon-molekulyar tənlik:

2A1 3+ + ZSO 2- 3 + ZN 2 O = 2A1(OH) 3 + ZSO 2

molekulyar tənlik: 3SO 2 + 6KNO 3

2A1(NO 3) 3 + ZK 2 CO 3 + ZN 2 O = 2A1(OH) 3

Bütün maddələr elektrolitlərə və qeyri-elektrolitlərə bölünə bilər. Elektrolitlərə məhlulları və ya ərimələri elektrik cərəyanı keçirən maddələr daxildir (məsələn, KCl, H 3 PO 4, Na 2 CO 3 sulu məhlulları və ya ərimələri). Qeyri-elektrolit maddələr əridikdə və ya həll edildikdə (şəkər, spirt, aseton və s.) elektrik cərəyanı keçirmir.

Elektrolitlər güclü və zəif bölünür. Məhlullarda və ya ərimələrdə olan güclü elektrolitlər tamamilə ionlara ayrılır. Tənliklər yazarkən kimyəvi reaksiyalar bu, bir istiqamətdə bir ox ilə vurğulanır, məsələn:

HCl→ H + + Cl -

Ca(OH) 2 → Ca 2+ + 2OH -

Güclü elektrolitlərə heteropolyar və ya ion kristal quruluşlu maddələr daxildir (Cədvəl 1.1).

Cədvəl 1.1 Güclü elektrolitlər

Zəif elektrolitlər yalnız qismən ionlara parçalanır. Bu maddələrin ionları, ərimələri və ya məhlulları ilə yanaşı, həddindən artıq dərəcədə dissosiasiya olunmamış molekullar var. Zəif elektrolitlərin məhlullarında dissosiasiyaya paralel olaraq əks proses baş verir - assosiasiya, yəni ionların molekullara birləşməsi. Reaksiya tənliyini yazarkən bu, iki əks istiqamətli ox ilə vurğulanır.

CH 3 COOH D CH 3 COO - + H +

Zəif elektrolitlərə homeopolar tipli kristal qəfəsli maddələr daxildir (Cədvəl 1.2).

Cədvəl 1.2 Zəif elektrolitlər

Sulu məhlulda zəif elektrolitin tarazlıq vəziyyəti kəmiyyətcə elektrolitik dissosiasiya dərəcəsi və elektrolitik dissosiasiya sabiti ilə xarakterizə olunur.

Elektrolitik dissosiasiya dərəcəsi α ionlara dissosiasiya olunan molekulların sayının həll olunmuş elektrolitin ümumi molekullarının sayına nisbətidir:

Dissosiasiya dərəcəsi hansı hissənin olduğunu göstərir ümumi sayı həll olunmuş elektrolit ionlara parçalanır və elektrolitin və həlledicinin təbiətindən, həmçinin məhluldakı maddənin konsentrasiyasından asılıdır, adətən faizlə ifadə olunsa da, ölçüsüz qiymətə malikdir. Elektrolit məhlulunun sonsuz seyreltilməsi ilə dissosiasiya dərəcəsi birliyə yaxınlaşır, bu da həll olunmuş maddənin molekullarının ionlara tam, 100% dissosiasiyasına uyğun gəlir. Zəif elektrolitlərin məhlulları üçün α<<1. Сильные электролиты в растворах диссоциируют полностью (α =1). Если известно, что в 0,1 М растворе уксусной кислоты степень электрической диссоциации α =0,0132, это означает, что 0,0132 (или 1,32%) общего количества растворённой уксусной кислоты продиссоциировало на ионы, а 0,9868 (или 98,68%) находится в виде недиссоциированных молекул. Диссоциация слабых электролитов в растворе подчиняется закону действия масс.

Ümumiyyətlə, geri dönən kimyəvi reaksiya aşağıdakı kimi təqdim edilə bilər:

a A+ b B D d D+ e E

Reaksiya sürəti reaksiya verən hissəciklərin konsentrasiyasının onların stoxiometrik əmsallarının gücü ilə birbaşa mütənasibdir. Sonra birbaşa reaksiya üçün

V 1 = k 1 [A] a[B] b,

və əks reaksiyanın sürəti

V 2 = k 2 [D] d[E] e.

Zamanın müəyyən bir nöqtəsində, irəli və əks reaksiyaların dərəcələri bərabərləşəcək, yəni.

Bu vəziyyət kimyəvi tarazlıq adlanır. Buradan

k 1 [A] a[B] b=k 2 [D] d[E] e

Bir tərəfdə sabitləri və digər tərəfdən dəyişənləri qruplaşdıraraq, əldə edirik:

Beləliklə, tarazlıq vəziyyətində olan geri dönən kimyəvi reaksiya üçün, başlanğıc maddələr üçün eyni məhsula aid olan reaksiya məhsullarının tarazlıq konsentrasiyalarının onların stoxiometrik əmsallarının gücündə hasili müəyyən bir temperatur və təzyiqdə sabit qiymətdir. . Kimyəvi tarazlıq sabitinin ədədi qiyməti TO reaktivlərin konsentrasiyasından asılı deyil. Məsələn, azot turşusunun kütlə hərəkəti qanununa uyğun olaraq dissosiasiyası üçün tarazlıq sabiti belə yazıla bilər:

HNO 2 + H 2 OD H 3 O + + NO 2 -

Ölçü K a turşunun, bu halda azotun dissosiasiya sabiti adlanır.

Zəif əsasın dissosiasiya sabiti eyni şəkildə ifadə edilir. Məsələn, ammonyak dissosiasiya reaksiyası üçün:

NH 3 + H 2 O DNH 4 + + OH -

Ölçü K bəsasın, bu halda ammonyakın dissosiasiya sabiti adlanır. Elektrolitin dissosiasiya sabiti nə qədər yüksək olarsa, elektrolit bir o qədər güclü dissosiasiya olunur və tarazlıqda məhlulda onun ionlarının konsentrasiyası bir o qədər yüksək olur. Zəif elektrolitin dissosiasiya dərəcəsi ilə dissosiasiya sabiti arasında əlaqə var:

Bu, Ostvaldın seyreltmə qanununun riyazi ifadəsidir: zəif elektrolit seyreltildikdə, onun dissosiasiya dərəcəsi zəif elektrolitlər üçün artır TO≤1∙ 10 -4 və İLƏ≥0,1 mol/l sadələşdirilmiş ifadədən istifadə edin:

TO= α 2 ∙İLƏ və ya α

Misal 1. 0,1 M ammonium hidroksid məhlulunda ionların və [NH 4 + ] nın dissosiasiya dərəcəsini və konsentrasiyasını hesablayın, əgər varsa TO NH 4 OH =1,76∙10 -5

Verilmiş: NH 4 OH

TO NH 4 OH =1,76∙10 -5

Həll:

Elektrolit olduqca zəif olduğundan ( NH 4 OH-a qədər =1,76∙10 –5 <1∙ 10 - 4) и раствор его не слишком разбавлен, можно принять, что:

və ya 1,33%

İkili elektrolit məhlulunda ionların konsentrasiyası bərabərdir C∙α, ikili elektrolit ionlaşaraq bir kation və bir anion əmələ gətirdiyi üçün = [ NH 4 + ]=0,1∙1,33∙10 -2 =1,33∙10 -3 (mol/l).

Cavab:α=1,33%;

= [NH 4 + ]=1,33∙10 -3 mol/l.

Məhlullarda və ərimələrdə olan güclü elektrolitlər tamamilə ionlara ayrılır. Bununla birlikdə, güclü elektrolitlərin məhlullarının elektrik keçiriciliyinin eksperimental tədqiqatları göstərir ki, onun dəyəri 100% dissosiasiyada olması lazım olan elektrik keçiriciliyi ilə müqayisədə bir qədər aşağı qiymətləndirilir. Bu uyğunsuzluq Debye və Hückel tərəfindən irəli sürülmüş güclü elektrolitlər nəzəriyyəsi ilə izah olunur. Bu nəzəriyyəyə görə, güclü elektrolitlərin məhlullarında ionlar arasında elektrostatik qarşılıqlı təsir baş verir. Hər bir ion ətrafında əks yük işarəli ionlardan ibarət “ion atmosferi” əmələ gəlir ki, bu da birbaşa elektrik cərəyanı keçdikdə məhluldakı ionların hərəkətini maneə törədir. Konsentratlı məhlullarda ionların elektrostatik qarşılıqlı təsirindən əlavə ionların assosiasiyasını da nəzərə almaq lazımdır. İnterionik qüvvələrin təsiri molekulların natamam dissosiasiyasının təsirini yaradır, yəni. aydın dissosiasiya dərəcəsi. α-nın eksperimental olaraq müəyyən edilmiş dəyəri həmişə həqiqi α-dan bir qədər aşağıdır. Məsələn, 0,1 M Na 2 SO 4 məhlulunda eksperimental qiymət α = 45% təşkil edir. Güclü elektrolitlərin məhlullarında elektrostatik amilləri nəzərə almaq üçün aktivlik anlayışından istifadə olunur (A).İonun aktivliyi məhlulda ionun təsirli və ya görünən konsentrasiyasıdır. Fəaliyyət və həqiqi konsentrasiya aşağıdakı ifadə ilə əlaqələndirilir:

Harada f – ionların elektrostatik qarşılıqlı təsiri nəticəsində sistemin idealdan kənarlaşma dərəcəsini xarakterizə edən aktivlik əmsalı.

İon aktivlik əmsalları məhlulun ion gücü adlanan µ dəyərindən asılıdır. Məhlulun ion gücü məhlulda mövcud olan bütün ionların elektrostatik qarşılıqlı təsirinin ölçüsüdür və konsentrasiyaların məhsullarının cəminin yarısına bərabərdir. (ilə) məhlulda mövcud olan ionların hər biri yük sayının kvadratına düşür (z):

Seyreltilmiş məhlullarda (µ<0,1М) коэффициенты активности меньше единицы и уменьшаются с ростом ионной силы. Растворы с очень низкой ионной силой (µ < 1∙10 -4 М) можно считать идеальными. В бесконечно разбавленных растворах электролитов активность можно заменить истинной концентрацией. В идеальной системе a = c aktivlik əmsalı isə 1-dir. Bu o deməkdir ki, praktiki olaraq heç bir elektrostatik qarşılıqlı təsir yoxdur. Çox konsentratlaşdırılmış məhlullarda (µ>1M) ion aktivlik əmsalları vahiddən çox ola bilər. Məhlulun aktivlik əmsalı ilə ion gücü arasındakı əlaqə düsturlarla ifadə edilir:

At µ <10 -2

10 -2 ≤ µ ≤ 10 -1

0,1z 2 µ 0,1-də<µ <1

Fəaliyyətlə ifadə olunan tarazlıq sabitinə termodinamik deyilir. Məsələn, reaksiya üçün

a A+ b B d D+ e E

Termodinamik sabitin forması var:

Temperaturdan, təzyiqdən və həlledicinin təbiətindən asılıdır.

Hissəciyin aktivliyi olduğundan

Harada TO C konsentrasiya tarazlığı sabitidir.

Mənası TO C yalnız temperaturdan, həlledicinin təbiətindən və təzyiqdən deyil, həm də ion gücündən asılıdır m. Termodinamik sabitlər ən az sayda faktordan asılı olduğundan, onlar tarazlığın ən əsas xarakteristikalarıdır. Buna görə də istinad kitablarında verilən termodinamik sabitlərdir. Bəzi zəif elektrolitlərin termodinamik sabitləri bu təlimatın əlavəsində verilmişdir. =0,024 mol/l.

İonun yükü artdıqca ionun aktivlik əmsalı və aktivliyi azalır.

Özünə nəzarət üçün suallar:

1. İdeal sistem nədir? Real sistemin ideal sistemindən kənara çıxmasının əsas səbəblərini adlandırın.
2. Elektrolitlərin dissosiasiya dərəcəsi necə adlanır?
3. Güclü və zəif elektrolitlərə misallar verin.
4. Zəif elektrolitin dissosiasiya sabiti ilə dissosiasiya dərəcəsi arasında hansı əlaqə mövcuddur? Bunu riyazi şəkildə ifadə edin.
5. Fəaliyyət nədir? İonun aktivliyi və onun həqiqi konsentrasiyası necə bağlıdır?
6. Fəaliyyət əmsalı nədir?
7. İonun yükü aktivlik əmsalına necə təsir edir?
8. Məhlulun ion gücü və onun riyazi ifadəsi nədir?
9. Məhlulun ion gücündən asılı olaraq ayrı-ayrı ionların aktivlik əmsallarının hesablanması üçün düsturları yazın.
10. Kütləvi hərəkət qanununu tərtib edin və riyazi şəkildə ifadə edin.
11. Termodinamik tarazlıq sabiti nədir? Onun dəyərinə hansı amillər təsir edir?
12. Konsentrasiya tarazlığı sabiti nədir? Onun dəyərinə hansı amillər təsir edir?
13. Termodinamik və konsentrasiya tarazlığı sabitləri necə bağlıdır?
14. Fəaliyyət əmsalının dəyərləri hansı hədlər daxilində dəyişə bilər?
15. Güclü elektrolitlər nəzəriyyəsinin əsas prinsipləri hansılardır?

Elektrolitik dissosiasiya dərəcəsi

Elektrolitik dissosiasiya geri dönən proses olduğundan, elektrolitlərin məhlullarında onların ionları ilə yanaşı, molekulları da olur. Başqa sözlə, müxtəlif elektrolitlər, S.Arrhenius nəzəriyyəsinə görə, müxtəlif dərəcələrdə ionlara dissosiasiya olunur. Parçalanmanın tamlığı (elektrolit gücü) kəmiyyət dəyəri - dissosiasiya dərəcəsi ilə xarakterizə olunur.

Dissosiasiya dərəcəsi (α – yunan hərfi alfa ) ionlara parçalanan molekulların sayının nisbətidir ( n ), həll olunmuş molekulların ümumi sayına ( N):

Elektrolitlərin dissosiasiya dərəcəsi eksperimental olaraq müəyyən edilir və vahidin fraksiyaları və ya faizlə ifadə edilir. Əgər α = 0 olarsa, onda dissosiasiya yoxdur və α = 1 və ya 100% olarsa, elektrolit tamamilə ionlara parçalanır. Əgər α = 20% olarsa, bu o deməkdir ki, verilmiş elektrolitin 100 molekulundan 20-si ionlara parçalanmışdır.

Dissosiasiya dərəcəsi elektrolit və həlledicinin təbiətindən, elektrolitin konsentrasiyasından və temperaturdan asılıdır.

1. Dissosiasiya dərəcəsinin təbiətdən asılılığı: Elektrolit və həlledicinin molekulunda kimyəvi bağ nə qədər qütblüdürsə, elektrolitin ionlara dissosiasiya prosesi bir o qədər aydın olur və dissosiasiya dərəcəsi bir o qədər yüksək olur.

2. Dissosiasiya dərəcəsinin elektrolit konsentrasiyasından asılılığı: elektrolit konsentrasiyasının azalması ilə, yəni. Su ilə seyreltildikdə, dissosiasiya dərəcəsi həmişə artır.

3. Dissosiasiya dərəcəsinin temperaturdan asılılığı: dissosiasiya dərəcəsi artan temperaturla artır (temperaturun artması həll edilmiş hissəciklərin kinetik enerjisinin artmasına səbəb olur, bu da molekulların ionlara parçalanmasına kömək edir).

Güclü və zəif elektrolitlər

Dissosiasiya dərəcəsindən asılı olaraq elektrolitlər güclü və zəif olaraq fərqlənir. Dissosiasiya dərəcəsi 30% -dən çox olan elektrolitlər adətən güclü adlanır, dissosiasiya dərəcəsi 3-30% - orta, 3% -dən az - zəif elektrolitlər.

Elektrolitik dissosiasiya dərəcəsindən asılı olaraq elektrolitlərin təsnifatı (memo)

Elektrolitlərin təsnifatı	Güclü elektrolitlər	Orta elektrolitlər	Zəif elektrolitlər
Dissosiasiya dərəcəsi dəyəri (α)	α >30%	3%≤α≤30%	α <3%
Nümunələr	1. Həll olunan duzlar; 2. Güclü turşular (HCl, HBr, HI, HNO 3, HClO 4, H 2 SO 4 (dil.)); 3. Güclü əsaslar - qələvilər.	H3PO4 H2SO3	1. Demək olar ki, bütün üzvi turşular (CH 3 COOH, C 2 H 5 COOH və s.); 2. Bəzi qeyri-üzvi turşular (H 2 CO 3, H 2 S və s.); 3. Demək olar ki, bütün duzlar, əsaslar və suda az həll olan ammonium hidroksid (Ca 3 (PO 4) 2 ; Cu (OH) 2 ; Al (OH) 3 ; NH 4 OH); 4. Su.