химуля 9 класс второй год обучения по рудзитису
Урок №7. Сущность процесса электролитической диссоциации
ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ
Растворы всех веществ можно разделить на две группы: проводят электрический ток или проводниками не являются.
С особенностями растворения веществ можно познакомиться экспериментально, исследуя электропроводность растворов этих веществ с помощью прибора, изображённого на рисунке 1.
Рис. 1. Прибор для испытания растворов на электрическую проводимость
Рис. 2 . Направленное движение ионов в водных растворах и расплавах электролитов
1. Электролиты при растворении в воде или расплавлении распадаются (диссоциируют) на ионы – положительно (катионы) и отрицательно (анионы) заряженные частицы.
Поэтому в уравнениях электролитической диссоциации вместо знака равенства ставят знак обратимости. Например, уравнение диссоциации молекулы электролита КA на катион К + и анион А — в общем виде записывается так:
КА ↔ K + + A —
Процесс растворения электролитов в воде
В целом молекула воды не заряжена. Но внутри молекулы Н 2 О атомы водорода и кислорода располагаются так, что положительные и отрицательные заряды находятся в противоположных концах молекулы (рис. 3). Поэтому молекула воды представляет собой диполь.
Урок №4. Скорость химических реакций. Первоначальные представления о катализе
Для оценки скорости необходимо изменение концентрации одного из веществ.
Гомогенные системы (однородные) – газ/газ, жидкость/жидкость – реакции идут во всём объёме.
Гетерогенные (неоднородные) системы – твёрдое/жидкость, газ/твёрдое, жидкость/газ – реакции идут на поверхности раздела фаз.
С корость химической реакции в гомогенной системе
Скорость химической реакции в гетерогенной системе
Таким образом, скорость химической реакции показывает изменение количества вещества в единицу времени, в единице объёма или на единице поверхности раздела фаз. Наибольший интерес представляют реакции, протекающие в однородной (гомогенной) среде.
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ
Закон действующих масс: Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.
При повышении концентрации хотя бы одного из реагирующих веществ скорость химической реакции возрастает в соответствии с кинетическим уравнением.
aA + bB = cC + dD
, где A, B, C, D – газы, жидкости
Кинетическое уравнение примет вид:
υ=k‧C a (A) ‧C b (B)
, где k – коэффициент скорости реакции
Причиной повышения скорости является увеличение числа столкновений реагирующих частиц за счёт увеличения частиц в единице объёма.
КАТАЛИЗАТОРЫ И ИНГИБИТОРЫ
гомогенный катализ (катализатор образует с реагирующими веществами гомогенную систему, например, газовую смесь);
гетерогенный катализ (катализатор и реагирующие вещества находятся в разных фазах; катализ идет на поверхности раздела фаз).
Для увеличения площади соприкосновения реагирующих веществ, их измельчают. Наибольшей степени измельчения достигают путем растворения веществ. Быстрее всего вещества реагируют в растворах.
Например, металлы магний и железо реагируют с соляной кислотой одинаковой концентрации с различной скоростью. Это связано с разной химической активностью металлов.
ПЛОЩАДЬ СОПРИКОСНОВЕНИЯ РЕАГИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
Для увеличения площади соприкосновения реагирующих веществ, их измельчают. Наибольшей степени измельчения достигают путем растворения веществ. Быстрее всего вещества реагируют в растворах.
ПРИРОДА РЕАГИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
Например, металлы магний и железо реагируют с соляной кислотой одинаковой концентрации с различной скоростью. Это связано с разной химической активностью металлов.
Урок №9. Слабые и сильные электролиты. Степень диссоциации
Степень электролитической диссоциации
Степень диссоциации электролита определяется опытным путем и выражается в долях единицы или в процентах. Если α = 0, то диссоциация отсутствует, а если α = 1 или 100%, то электролит полностью распадается на ионы. Если же α = 20%, то это означает, что из 100 молекул данного электролита 20 распалось на ионы.
Степень диссоциации зависит от природы электролита и растворителя, от концентрации электролита, температуры.
1. Зависимость степени диссоциации от природы: чем полярнее химическая связь в молекуле электролита и растворителя, тем сильнее выражен процесс диссоциации электролита на ионы и тем выше значение степени диссоциации.
2. Зависимость степени диссоциации от концентрации электролита : с уменьшением концентрации электролита, т.е. при разбавлении его водой, степень диссоциации всегда увеличивается.
3. Зависимость степени диссоциации от температуры : степень диссоциации возрастает при повышении температуры (повышение температуры приводит к увеличению кинетической энергии растворённых частиц, что способствует распаду молекул на ионы).
В зависимости от степени диссоциации различают электролиты сильные и слабые. Электролиты со степенью диссоциации больше 30% обычно называют сильными, со степенью диссоциации от 3 до 30% — средними, менее 3% — слабыми электролитами.
Классификация электролитов в зависимости от степени электролитической диссоциации ( памятка )
Урок №10. Реакции ионного обмена и условия их протекания
РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА
Правила написания уравнений реакций в ионном виде
1. Записывают формулы веществ, вступивших в реакцию, ставят знак «равно» и записывают формулы образовавшихся веществ. Расставляют коэффициенты.
2. Пользуясь таблицей растворимости, записывают в ионном виде формулы веществ (солей, кислот, оснований), обозначенных в таблице растворимости буквой «Р» (хорошо растворимые в воде), исключение – гидроксид кальция, который, хотя и обозначен буквой «М», все же в водном растворе хорошо диссоциирует на ионы.
3. Нужно помнить, что на ионы не разлагаются металлы, оксиды металлов и неметаллов, вода, газообразные вещества, нерастворимые в воде соединения, обозначенные в таблице растворимости буквой «Н». Формулы этих веществ записывают в молекулярном виде. Получают полное ионное уравнение.
4. Сокращают одинаковые ионы до знака «равно» и после него в уравнении. Получают сокращенное ионное уравнение.
5. При написании полных и кратких ионных уравнений используйте следующие памятку и алгоритм :
Памятка для написании полных и кратких ионных уравнений
Алгоритм действий при составлении реакций ионного обмена
Реакции в растворах электролитов всегда идут в сторону образования наименее диссоциированных или наименее растворимых веществ .
Из этого, в частности, следует, что сильные кислоты вытесняют слабые из растворов их солей
CH 3 COONa + HCl = CH 3 COOH + NaCl
Суть этой реакции более точно отражается ионно-молекулярным уравнением, где формулы слабых электролитов записаны в виде молекул, а сильных – в виде ионов
CH 3 COO – + Na + + H + + Cl – = CH 3 COOH + Na + + Cl –
или в сокращенном виде
CH 3 COO – + H + = CH 3 COOH
Взаимодействие кислой соли и щелочи приводит к образованию средней соли и воды. Например, KHCO 3 + KOH = K 2 CO 3 + H 2 O
Запишем полное ионно-молекулярное уравнение
K + + HCO 3 – + K + + OH – = 2K + + CO 3 2– + H 2 O
Исключив одинаковые ионы (не участвующие в реакции) в левой и правой частях уравнения, получаем сокращенное ионно-молекулярное уравнение:
HCO 3 – + OH – = CO 3 2– + H 2 O
При взаимодействии основной соли и кислоты образуется средняя соль и вода. Например, NiOHNO 3 + HNO 3 = Ni(NO 3 ) 2 + H 2 O.
Запишем полное и сокращенное ионно-молекулярное уравнения
NiOH + + NO 3 – + H + + NO 3 – = Ni 2+ + 2NO 3 – + H 2 O
NiOH + + H + = Ni 2+ + H 2 O
Амфотерные гидроксиды [Zn(OH) 2 , Be(OH) 2 , Al(OH) 3 , Cr(OH) 3 и др.] растворяются в растворах щелочей с образованием комплексных солей.
Например, Zn(OH) 2 + 2KOH = K 2 [Zn(OH) 4 ]
Запишем полное и сокращенное ионно-молекулярное уравнения
Zn(OH) 2 + 2K + + 2OH – =2K + + [Zn(OH) 4 ] 2–
Zn(OH) 2 + 2OH – = [Zn(OH) 4 ] 2–
В сокращенном ионно-молекулярном уравнении сумма электрических зарядов левой части уравнения всегда равна сумме электрических зарядов правой части уравнения.
Фосфорная кислота — электролит средней силы, диссоциирует преимущественно по первой ступени. Записывая ионные уравнения, нужно помнить особенности диссоциации этой кислоты.
H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO 4 + H 2 O, образуется кислая, а не средняя соль.
Урок №8. Диссоциация кислот, оснований и солей
Диссоциация кислот, оснований и солей в водных растворах
С помощью теории электролитической диссоциации дают определения и описывают свойства кислот, оснований и солей.
Диссоциация кислот
Кислотами называются электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только катионы водорода (H + )
Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато:
НРО 2- 4 ↔ Н + + PО З- 4 (третья ступень) – ортофосфат ион
Диссоциация оснований
Примеры уравнений диссоциации щелочей:
Многокислотные основания диссоциируют ступенчато:
Диссоциация амфотерных оснований (амфолитов)
Диссоциацию амфотерного гидроксида цинка Zn(ОН) 2 можно выразить уравнением:
Диссоциация солей
Солями называются электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов, а также катион аммония (NH + 4 ) и анионы кислотных остатков.
Диссоциация средних солей
Na 3 PO 4 →3Na + + PO 3- 4
Кислые и основные соли диссоциируют ступенчато.
Диссоциация кислых солей
У кислых солей вначале отщепляются ионы металлов, а затем катионы водорода.
Диссоциация основных солей
У основных солей вначале отщепляются кислотные остатки, а затем гидроксид-ионы.
ЗАДАНИЕ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ