Характеристика растворов. Кислоты, основания, соли в свете теории электролитической диссоциации. Гидролиз солей

Раствор – однородная гомогенная система переменного состава, состоящая из двух компонентов

от размеров распределенных частиц:

взвеси (размер частиц – 10-5 – 10-7 м.)
истинные

качественная характеристика растворов:

разбавленный (низкое содержание растворенного вещества)
концентрированный (высокое содержание)

количественный состав раствора

молярная концентрация - количество растворенного вещества, содержащееся
в

количественный состав раствора

моляльность - количество растворенного вещества, содержащееся
в 1000

количественный состав раствора

массовая доля растворенного вещества (W) - отношение массы

РАСТВОРЕНИЕ

– самопроизвольный физико-химический процесс, при котором происходит взаимодействие между частицами растворителя

РАСТВОРЕНИЕ NaCl в воде

РАСТВОРЕНИЕ HCl в воде

РАСТВОРЕНИЕ HCl в воде

ион гидроксония:
Н Н . . . .
Н

Механизм диссоциации веществ с ионным типом связи

ориентация молекул –

Механизм диссоциации веществ с ионным типом связи

гидратация (взаимодействие) молекул

Механизм диссоциации веществ с ионным типом связи

диссоциация (распад) кристалла

Механизм диссоциации веществ с ковалентной полярной связью

ориентация молекул –

Механизм диссоциации веществ с ковалентной полярной связью

гидратация (взаимодействие) молекул

Механизм диссоциации веществ с ковалентной полярной связью

ионизация молекул электролита

Механизм диссоциации веществ с ковалентной полярной связью

диссоциация (распад) кристалла

Гидратная оболочка – окружение иона, состоящее из одного или нескольких слоев

теплота растворения

- тепловая энергия, выделяемая или поглощаемая при растворении веществ

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ
Аррениус, 1877 г.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. При растворении в воде электролиты

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. Диссоциация – обратимый процесс.
Кристаллизация.

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3. Под действием электр. тока ионы движутся:
«+» к

Электролиты

- вещества, водные растворы которых диссоциируют на ионы и проводят электрический

электролитическая диссоциация

- распад электролитов
на ионы
AB ↔ A+ + B-

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ

Д. Менделеев, И. Каблуков, В. Кистяковский

В растворе находятся не

Степень диссоциации

(α - альфа) - отношение числа молекул, распавшихся на ионы,

Степень диссоциации
зависит от:
природы электролита,
температуры,
концентрации раствора

В зависимости от α:

сильные электролиты (α ≥ 30%)
HCl, NaOH, почти

Водородный показатель рН – мера активности Н+ в растворе (1909 г.,

Н2О ↔ Н+ + ОН-
При 250С
И.П. = [Н+] . [ОН-]

Водородный показатель «-» десятичный логарифм молярной концентрации ионов Н+

Нейтральная среда –

Кислоты

- электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только ионы

Многоосновные кислоты

H3PO4 ↔ H+ + H2PO4-
(α = 27%)
H2PO4- ↔

Основания

- электролиты, при диссоциации которых в качестве анионов образуются только
гидроксид-ионы
KOH

Многокислотные основания

Ba(OH)2 ↔ BaOH+ + OH-
BaOH+ ↔ Ba2+ + OH-

Амфотерные соединения
в кислой среде ведут себя как основания:
Zn(OH)2 + 2HCL ↔

Амфотерные соединения
в щелочной среде – как кислоты:
Zn(OH)2 + 2NaOH ↔Na2ZnO2 +

Амфотерные соединения
в общем виде:
2H+ + ZnO22- ↔ H2ZnO2
↔ Zn(OH)2 ↔

Амфотерные соединения

H+ + RO- ↔ ROH ↔ R+ + OH-
В

Соли

– электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов и анионы кислотных

Средние соли

CuSO4 ↔ Cu2+ + SO42-
Al2(SO4)3 ↔ 2Al3+ + 3SO42-

Кислые соли

NaHCO3 ↔ Na+ + HCO3-
HCO3- ↔ H+ + CO32-

Основные соли

BaOHCl ↔ BaOH+ + Cl-
BaOH+ ↔ Ba2+ + OH-

Ионные реакции

KCl + AgNO3 = KNO3 + AgCl↓ - молекулярное уравнение
K+

Ионные реакции

Реакции обмена в р-рах электролитов происходят, если образуется:
малодиссоциирующее в-во,
осадок,
газ.

Задание 1.

Напишите полные и сокращенные ионные уравнения реакций между растворами:
- гидроксида

Задание 1.

Напишите полные и сокращенные ионные уравнения реакций между растворами:
- гидроксида

Задание 1.

Напишите полные и сокращенные ионные уравнения реакций между растворами:
- хлорида

Задание 1.

Напишите полные и сокращенные ионные уравнения реакций между растворами:
- карбоната

Гидролиз солей

Na2SiO3 - щелочные свойства р-ра
Al2(SO4)3 – кислые
NaCl - нейтральные
Почему?

Гидролиз

Разложение воды
(«гидро» - вода,
«лизис» – разложение)
HOH ↔ H+ +

Гидролиз

– взаимодействие ионов соли с ионами воды,
приводящее к образованию слабого

Гидролиз

Соль образована сильным основанием и слабой кислотой
Соль образована слабым основанием и

Как определить слабое или сильное?

В школьной таблице растворимости
три сильных кислоты

Как определить слабое или сильное?

Cлабые основания нерастворимы.
Исключения:
NН4ОН - растворимое,

Как определить слабое или сильное?

Вывод о силе кислородсодержащей кислоты можно сделать,

Хлорная: HClO4
Мышьяковая: H3AsO4
Ортоборная: H3BO3
Телуровая: H6TeO6

ГИДРОЛИЗ

Соль образована сильным основанием и слабой кислотой
Например, CH3COONa (образована СH3COOH –

CH3COONa + HOH ↔ CH3COOH + NaOH
CH3COO- + Na+ +

ГИДРОЛИЗ

2. Соль образована слабым основанием и сильной кислотой
Например, NH4Cl (образована NH4OH

NH4Cl + НОН ↔
NH4ОН + HСl
NH4+ + Cl- +

ГИДРОЛИЗ

3. Соль образована слабым основанием и слабой кислотой
Например, CH3COONH4 (образована CH3COОН

CH3COONH4 + HOH ↔ CH3COOH + NH4OH
CH3COO- + NH4+ +

Константы диссоциации уксусной кислоты и гидроксида аммония близки между собой (1,76

ГИДРОЛИЗ

4. Соль образована сильным основанием и сильной кислотой
гидролизу не подвергается

Ступенчатый ГИДРОЛИЗ

Соль образована слабой многоосновной кислотой и сильным основанием
На промежуточных стадиях

Например, Na2CO3 (образована – H2CO3 - слабая двухосновная кислота и NaOH

1 стадия:
Na2СО3 + HOH ↔ NaНСО3 + NaOH
2Na+ + СО32-

2 стадия:
NaНСО3 + HOH ↔ NaOH + Н2СО3 (Н2СО3 распадается на

Ступенчатый ГИДРОЛИЗ

Соль образована слабым многокислотным основанием и сильной кислотой
На промежуточных стадиях

Например, CuCl2 (образована – Сu(OH)2 - слабое двухкислотное основание и HCl

1 стадия:
CuCl2 + HOH ↔ CuOHCl + HCl
Cu2+ + 2Сl-

2 стадия:
CuOHCl + HOH ↔ Cu(OH)2 + HCl
CuOH+ + Сl-

ГИДРОЛИЗ

Обратимый
Усиливается при:
нагревании
разбавлении р-ра
удалении продуктов гидролиза

ГИДРОЛИЗ

Необратимый
(если продукты нерастворимы или летучи)

Задание 2.

Составьте ионные уравнения, отвечающие гидролизу:
- цианида калия,
- нитрата калия,
- сульфида

Задание 2.

Составьте ионные уравнения, отвечающие гидролизу:
- карбоната калия,
- хлорида железа (II),
-