Ioniyhtälöitä laadittaessa tulee ohjata sitä tosiasiaa, että heikosti dissosioituvien, liukenemattomien ja kaasumaisten aineiden kaavat kirjoitetaan molekyylimuodossa. Jos aine saostuu, niin, kuten jo tiedät, sen kaavan viereen sijoitetaan alas osoittava nuoli (↓) ja jos reaktion aikana vapautuu kaasumaista ainetta, sen kaavan viereen sijoitetaan ylöspäin osoittava nuoli ().

Jos esimerkiksi bariumkloridi BaCl 2 -liuosta lisätään natriumsulfaatti Na 2 SO 4 -liuokseen (kuva 132), reaktion seurauksena muodostuu valkoinen bariumsulfaatin BaSO 4 sakka. Kirjoitamme molekyylireaktioyhtälön:

Riisi. 132.
Natriumsulfaatin ja bariumkloridin välinen reaktio

Kirjoitamme tämän yhtälön uudelleen kuvaamalla vahvat elektrolyytit ioneina ja reaktiopallolta poistuvat molekyyleinä:

Olemme siis kirjoittaneet muistiin täydellisen ionireaktioyhtälön. Jos jätämme pois yhtälön molemmilta puolilta identtiset ionit, eli ionit, jotka eivät osallistu reaktioon (2Na + ja 2Cl - yhtälön vasemmalla ja oikealla puolella), saadaan pelkistetty ionireaktioyhtälö:

Tämä yhtälö osoittaa, että reaktion ydin pelkistyy barium-ionien Ba 2+ ja sulfaatti-ionien vuorovaikutukseen, jonka seurauksena muodostuu BaSO 4 -sakka. Tässä tapauksessa ei ole väliä, mitkä elektrolyytit sisälsivät nämä ionit ennen reaktiota. Samanlainen vuorovaikutus voidaan havaita myös K2S04:n ja Ba(NO3)2:n, H2S04:n ja BaCl2:n välillä.

Laboratoriokoe nro 17
Natriumkloridin ja hopeanitraatin liuosten vuorovaikutus

1 ml:aan koeputkessa olevaa natriumkloridiliuosta lisätään pipetillä muutama tippa hopeanitraattiliuosta. Mitä sinä katsot? Kirjoita muistiin reaktion molekyyli- ja ioniyhtälöt. Lyhennetyn ioniyhtälön mukaan tarjoa useita vaihtoehtoja tällaisen reaktion suorittamiseksi muiden elektrolyyttien kanssa. Kirjoita suoritettujen reaktioiden molekyyliyhtälöt.

Siten lyhennetyt ioniyhtälöt ovat yleisessä muodossa olevia yhtälöitä, jotka kuvaavat kemiallisen reaktion olemusta ja osoittavat, mitkä ionit reagoivat ja mikä aine muodostuu tuloksena.

Riisi. 133.
Typpihapon ja natriumhydroksidin välinen reaktio

Jos ylimäärä typpihappoliuosta (kuva 133) lisätään natriumhydroksidiliuokseen, joka on värjätty karmiinanpunaiseksi fenolftaleiinilla, liuos muuttuu värittömäksi, mikä toimii signaalina kemiallisen reaktion tapahtumisesta:

NaOH + HNO 3 \u003d NaNO 3 + H 2 O.

Tämän reaktion täydellinen ioniyhtälö on:

Na + + OH - + H + + NO 3 = Na + + NO - 3 + H 2 O.

Mutta koska liuoksessa olevat Na + ja NO - 3 -ionit pysyvät muuttumattomina, niitä ei voida kirjoittaa, ja lopulta lyhennetty ionireaktioyhtälö kirjoitetaan seuraavasti:

H + + OH - \u003d H 2 O.

Se osoittaa, että vahvan hapon ja alkalin vuorovaikutus pelkistyy H + -ionien ja OH - ionien vuorovaikutukseksi, minkä seurauksena muodostuu vähän dissosioituva aine - vesi.

Tällainen vaihtoreaktio voi tapahtua paitsi happojen ja alkalien välillä, myös happojen ja liukenemattomien emästen välillä. Jos esimerkiksi saat sinistä liukenematonta kupari(II)hydroksidia saattamalla kupari(II)sulfaatti reagoimaan alkalin kanssa (kuva 134):

ja jaa sitten saatu sakka kolmeen osaan ja lisää rikkihappoliuos sakkaan ensimmäisessä koeputkessa, suolahappoa toisessa koeputkessa olevaan sakkaan ja typpihappoliuos sakkaan kolmannessa koeputkessa. , niin sakka liukenee kaikkiin kolmeen koeputkeen (kuva 135).

Riisi. 135.
Kupari(II)hydroksidin vuorovaikutus happojen kanssa:
a - rikki; b - suola; in - typpeä

Tämä tarkoittaa, että kaikissa tapauksissa on tapahtunut kemiallinen reaktio, jonka olemus heijastuu käyttämällä samaa ioniyhtälöä.

Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H20.

Varmista tämä kirjoittamalla yllä olevien reaktioiden molekyyli-, täysi- ja lyhennetyt ioniyhtälöt.

Laboratoriokoe nro 18
Liukenemattoman hydroksidin saaminen ja sen vuorovaikutus happojen kanssa

Kaada 1 ml rauta(III)kloridi- tai -sulfaattiliuosta kolmeen koeputkeen. Kaada 1 ml alkaliliuosta kuhunkin koeputkeen. Mitä sinä katsot? Lisää sitten rikki-, typpi- ja suolahapon liuoksia vastaavasti koeputkiin, kunnes sakka katoaa. Kirjoita muistiin reaktion molekyyli- ja ioniyhtälöt.

Ehdota useita vaihtoehtoja tällaisen reaktion suorittamiseksi muiden elektrolyyttien kanssa. Kirjoita muistiin ehdotettujen reaktioiden molekyyliyhtälöt.

Tarkastellaan ionireaktioita, jotka etenevät kaasun muodostuksen yhteydessä.

Kaada 2 ml natriumkarbonaatti- ja kaliumkarbonaattiliuosta kahteen koeputkeen. Kaada sitten suolahappoa ensimmäiseen ja typpihappoliuosta toiseen (kuva 136). Molemmissa tapauksissa havaitsemme vapautuneesta hiilidioksidista johtuvan ominaisen "kiehumisen".

Riisi. 136.
Liukoisten karbonaattien vuorovaikutus:
a - kloorivetyhapolla; b - typpihapon kanssa

Kirjoitetaan molekyyli- ja ionireaktioyhtälöt ensimmäiselle tapaukselle:

Elektrolyyttiliuoksissa tapahtuvat reaktiot kirjoitetaan ioniyhtälöiden avulla. Näitä reaktioita kutsutaan ioninvaihtoreaktioksi, koska elektrolyytit vaihtavat ionejaan liuoksessa. Siten voidaan tehdä kaksi johtopäätöstä.

Avainsanat ja lauseet

1. Reaktioiden molekyyli- ja ioniyhtälöt.
2. Ioninvaihtoreaktiot.
3. Neutralisaatioreaktiot.

Työskentele tietokoneen kanssa

1. Katso sähköinen hakemus. Tutustu oppitunnin materiaaliin ja suorita ehdotetut tehtävät.
2. Etsi Internetistä sähköpostiosoitteita, jotka voivat toimia lisälähteinä, jotka paljastavat kappaleen avainsanojen ja lauseiden sisällön. Tarjoa opettajalle apuasi uuden oppitunnin valmistelussa - tee raportti seuraavan kappaleen avainsanoista ja lauseista.

Kysymyksiä ja tehtäviä

Tasapainota täydellinen molekyyliyhtälö. Ennen ioniyhtälön kirjoittamista alkuperäinen molekyyliyhtälö on tasapainotettava. Tätä varten yhdisteiden eteen on asetettava sopivat kertoimet siten, että kunkin elementin atomien lukumäärä vasemmalla on yhtä suuri kuin niiden lukumäärä yhtälön oikealla puolella.

• Kirjoita muistiin kunkin elementin atomien lukumäärä yhtälön molemmille puolille.
• Lisää kertoimet alkuaineiden eteen (paitsi happi ja vety) niin, että kunkin elementin atomien lukumäärä yhtälön vasemmalla ja oikealla puolella on sama.
• Tasapainota vetyatomit.
• Tasapainota happiatomit.
• Laske kunkin elementin atomien lukumäärä yhtälön molemmilla puolilla ja varmista, että se on sama.
• Esimerkiksi yhtälön Cr + NiCl 2 --> CrCl 3 + Ni tasapainotuksen jälkeen saadaan 2Cr + 3NiCl 2 --> 2CrCl 3 + 3Ni.

Määritä kunkin reaktioon osallistuvan aineen tila. Usein tämä voidaan arvioida ongelman kunnon perusteella. On olemassa tiettyjä sääntöjä, jotka auttavat määrittämään, missä tilassa elementti tai yhteys on.

Määritä, mitkä yhdisteet dissosioituvat (erottuvat kationeiksi ja anioneiksi) liuoksessa. Dissosioitumisen aikana yhdiste hajoaa positiivisiksi (kationi) ja negatiivisiksi (anioni) komponenteiksi. Nämä komponentit tulevat sitten kemiallisen reaktion ioniyhtälöön.

Laske jokaisen dissosioituneen ionin varaus. Kun teet tätä, muista, että metallit muodostavat positiivisesti varautuneita kationeja ja ei-metalliatomit muuttuvat negatiivisiksi anioneiksi. Määritä alkuaineiden varaukset jaksollisen taulukon mukaan. On myös tarpeen tasapainottaa kaikki varaukset neutraaleissa yhdisteissä.

Kirjoita yhtälö uudelleen siten, että kaikki liukoiset yhdisteet erotetaan yksittäisiksi ioneiksi. Kaikki, mikä dissosioituu tai ionisoituu (kuten vahvat hapot), hajoaa kahdeksi erilliseksi ioniksi. Tässä tapauksessa aine pysyy liuenneena ( rr). Tarkista, että yhtälö on tasapainossa.

• Kiinteät aineet, nesteet, kaasut, heikot hapot ja heikosti liukenevat ioniyhdisteet eivät muuta tilaansa eivätkä erotu ioneiksi. Jätä ne sellaisina kuin ovat.
• Molekyyliyhdisteet yksinkertaisesti hajoavat liuoksessa ja niiden tila muuttuu liuenneeksi ( rr). Molekyyliyhdisteitä on kolme ei mene osavaltioon ( rr), tämä on CH 4( G), C 3 H 8( G) ja C8H18( hyvin) .
• Tarkasteltavalle reaktiolle täydellinen ioniyhtälö voidaan kirjoittaa seuraavassa muodossa: 2Cr ( TV) + 3Ni 2+ ( rr) + 6Cl - ( rr) --> 2Cr 3+ ( rr) + 6Cl - ( rr) + 3Ni ( TV) . Jos kloori ei ole osa yhdistettä, se hajoaa yksittäisiksi atomeiksi, joten kerromme Cl-ionien lukumäärän 6:lla yhtälön molemmilla puolilla.

Peruuta samat ionit yhtälön vasemmalla ja oikealla puolella. Voit yliviivata vain ne ionit, jotka ovat täysin identtisiä yhtälön molemmilla puolilla (joilla on samat varaukset, alaindeksit ja niin edelleen). Kirjoita yhtälö uudelleen ilman näitä ioneja.

• Esimerkissämme yhtälön molemmat puolet sisältävät 6 Cl - ionia, jotka voidaan yliviivata. Siten saamme lyhyen ioniyhtälön: 2Cr ( TV) + 3Ni 2+ ( rr) --> 2Cr 3+ ( rr) + 3Ni ( TV) .
• Tarkista tulos. Ioniyhtälön vasemman ja oikean puolen kokonaisvarausten on oltava yhtä suuret.

Koska liuoksessa olevat elektrolyytit ovat ionien muodossa, suolojen, emästen ja happojen liuosten väliset reaktiot ovat ionien välisiä reaktioita, ts. ioniset reaktiot. Osa reaktioon osallistuvista ioneista johtaa uusien aineiden muodostumiseen (hieman dissosioituvat aineet, saostuminen, kaasut, vesi), kun taas muut liuoksessa olevat ionit eivät anna uusia aineita, vaan jäävät liuokseen. . Sen osoittamiseksi, minkä ionien vuorovaikutus johtaa uusien aineiden muodostumiseen, muodostetaan molekyyli-, täydellinen ja lyhyt ioniyhtälö.

AT molekyyliyhtälöt Kaikki aineet esitetään molekyyleinä. Täydelliset ioniyhtälöt näyttää koko luettelon tietyn reaktion aikana liuoksessa olevista ioneista. Lyhyet ioniyhtälöt koostuvat vain niistä ioneista, joiden välinen vuorovaikutus johtaa uusien aineiden muodostumiseen (hieman dissosioituvat aineet, saostumat, kaasut, vesi).

Ionireaktioita laadittaessa on muistettava, että aineet ovat hieman dissosioituneita (heikkoja elektrolyytit), heikosti - ja niukkaliukoisia (saostuvat - " H”, “M”, katso liite‚ taulukko 4) ja kaasumaiset on kirjoitettu molekyylien muodossa. Vahvat, lähes täysin dissosioituneet elektrolyytit ovat ionien muodossa. Merkki “↓” aineen kaavan jälkeen osoittaa, että tämä aine poistetaan reaktiopallosta sakan muodossa, ja merkki “”, osoittaa aineen poistamisen kaasun muodossa.

Menettely ioniyhtälöiden kokoamiseksi tunnetuista molekyyliyhtälöistä harkitse esimerkkiä Na 2 CO 3:n ja HCl:n liuosten välisestä reaktiosta.

1. Reaktioyhtälö on kirjoitettu molekyylimuodossa:

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2CO3

2. Yhtälö kirjoitetaan uudelleen ionimuotoon, kun taas hyvin dissosioituvat aineet kirjoitetaan ioneiksi ja huonosti dissosioituvat aineet (mukaan lukien vesi), kaasut tai niukkaliukoiset aineet molekyylien muotoon. Kerroin ennen aineen kaavaa molekyyliyhtälössä koskee yhtä lailla jokaista aineen muodostavaa ionia, ja siksi se poistetaan ioniyhtälöstä ennen ionia:

2 Na + + CO 3 2- + 2H + + 2Cl -<=>2Na + + 2Cl - + CO 2 + H 2O

3. Yhtälön molemmista osista vasemmalla ja oikealla puolella olevat ionit jätetään pois (vähennetään) (alleviivattu vastaavilla viivoilla):

2 Na++ C032- + 2H++ 2Cl-<=> 2Na+ + 2Cl-+ CO 2 + H 2 O

4. Ioniyhtälö kirjoitetaan lopullisessa muodossaan (lyhyt ioniyhtälö):

2H + + CO 3 2-<=>CO 2 + H 2 O

Jos reaktion aikana muodostuu hieman dissosioituneita ja/tai niukkaliukoisia ja/tai kaasumaisia ​​aineita ja/tai vettä ja tällaisia ​​yhdisteitä ei ole lähtöaineissa, reaktio on käytännössä peruuttamaton ( →), ja sitä varten on mahdollista muodostaa molekyyli-, täysi- ja lyhyt-ioninen yhtälö. Jos tällaisia ​​aineita on sekä lähtöaineissa että tuotteissa, reaktio on palautuva (<=>):

molekyyliyhtälö: CaCO 3 + 2HCl<=>CaCl 2 + H 2 O + CO 2

Täysi ioniyhtälö: CaCO 3 + 2H + + 2Cl -<=>Ca 2+ + 2Cl - + H 2O + CO 2

Elektrolyyttiliuoksissa reaktioita tapahtuu hydratoituneiden ionien välillä, minkä vuoksi niitä kutsutaan ionireaktioksi. Heidän suuntaansa reaktiotuotteiden kemiallisen sidoksen luonteella ja vahvuudella on suuri merkitys. Yleensä elektrolyyttiliuoksissa tapahtuva vaihto johtaa yhdisteen muodostumiseen, jolla on vahvempi kemiallinen sidos. Joten bariumkloridin BaCl 2:n ja kaliumsulfaatin K 2 SO 4 -suolojen liuosten vuorovaikutuksen aikana neljän tyyppisiä hydratoituneita ioneja Ba 2 + (H 2 O) n, Cl - (H 2 O) m, K + (H) 2 O) on seoksessa p, SO 2 -4 (H 2 O) q, jonka välillä tapahtuu reaktio yhtälön mukaisesti:

BaCl 2 + K 2 SO 4 \u003d BaSO 4 + 2 KCl

Bariumsulfaatti saostuu sakan muodossa, jonka kiteissä Ba 2+- ja SO 2-4 -ionien välinen kemiallinen sidos on vahvempi kuin sidos niitä hydratoivien vesimolekyylien kanssa. K+- ja Cl--ionien välinen sidos ylittää vain hieman niiden hydraatioenergioiden summan, joten näiden ionien törmäys ei johda sakan muodostumiseen.

Tästä syystä voidaan tehdä seuraava johtopäätös. Vaihtoreaktiot tapahtuvat, kun sellaiset ionit ovat vuorovaikutuksessa, joiden välinen sitoutumisenergia reaktiotuotteessa on paljon suurempi kuin niiden hydraatioenergioiden summa.

Ioninvaihtoreaktioita kuvataan ioniyhtälöillä. Heikosti liukenevat, haihtuvat ja hieman dissosioituneet yhdisteet on kirjoitettu molekyylimuodossa. Jos elektrolyyttiliuosten vuorovaikutuksen aikana ei muodostu mitään mainituista yhdistetyypeistä, tämä tarkoittaa, että käytännössä ei tapahdu reaktioita.

Heikosti liukenevien yhdisteiden muodostuminen

Esimerkiksi natriumkarbonaatin ja bariumkloridin välinen vuorovaikutus molekyyliyhtälön muodossa kirjoitetaan seuraavasti:

Na 2 CO 3 + BaCl 2 \u003d BaCO 3 + 2NaCl tai muodossa:

2Na + + CO 2- 3 + Ba 2+ + 2Cl - \u003d BaCO 3 + 2Na + + 2Cl -

Vain Ba 2+ - ja CO -2 -ionit reagoivat, jäljellä olevien ionien tila ei muuttunut, joten lyhyt ioniyhtälö saa muodon:

CO 2- 3 + Ba 2+ \u003d BaCO 3

Haihtuvien aineiden muodostuminen

Kalsiumkarbonaatin ja suolahapon vuorovaikutuksen molekyyliyhtälö on kirjoitettu seuraavasti:

CaCO 3 + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O + CO 2

Yksi reaktiotuotteista - hiilidioksidi CO 2 - vapautui reaktiopallosta kaasun muodossa. Laajennetulla ioniyhtälöllä on muoto:

CaCO 3 + 2H + + 2Cl - \u003d Ca 2+ + 2Cl - + H 2 O + CO 2

Reaktion tulosta kuvaa seuraava lyhyt ioniyhtälö:

CaCO 3 + 2H + \u003d Ca 2+ + H 2 O + CO 2

Hieman dissosioituneen yhdisteen muodostuminen

Esimerkki tällaisesta reaktiosta on mikä tahansa neutralointireaktio, joka johtaa veden muodostumiseen - hieman dissosioituneen yhdisteen:

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O

Na + + OH- + H + + Cl - \u003d Na + + Cl - + H 2 O

OH- + H + \u003d H2O

Lyhyestä ioniyhtälöstä seuraa, että prosessi ilmaistiin H+- ja OH--ionien vuorovaikutuksessa.

Kaikki kolme reaktiota menevät peruuttamattomasti loppuun asti.

Jos esimerkiksi natriumkloridin ja kalsiumnitraatin liuokset valutetaan pois, niin, kuten ioniyhtälö osoittaa, reaktiota ei tapahdu, koska ei muodostu sakkaa, kaasua tai vähän dissosioituvaa yhdistettä:

Liukoisuustaulukon mukaan todetaan, että AgNO 3, KCl, KNO 3 ovat liukoisia yhdisteitä, AgCl on liukenematon aine.

Muodostamme reaktion ioniyhtälön ottaen huomioon yhdisteiden liukoisuuden:

Lyhyt ioniyhtälö paljastaa meneillään olevan kemiallisen muutoksen olemuksen. Voidaan nähdä, että vain Ag+ ja Сl - ionit osallistuivat reaktioon. Loput ioneista pysyivät muuttumattomina.

Esimerkki 2. Tee molekyyli- ja ionireaktioyhtälö seuraavien välille: a) rauta(III)kloridi ja kaliumhydroksidi; b) kaliumsulfaatti ja sinkkijodidi.

a) Muodostamme molekyyliyhtälön FeCl 3:n ja KOH:n väliselle reaktiolle:

Liukoisuustaulukon mukaan todetaan, että saaduista yhdisteistä vain rautahydroksidi Fe (OH) 3 on liukenematon. Muodostamme ionireaktioyhtälön:

Ioniyhtälö osoittaa, että molekyyliyhtälön kertoimet 3 pätevät yhtä lailla ioneihin. Tämä on yleinen sääntö ionisten yhtälöiden kirjoittamisessa. Kuvataan reaktioyhtälö lyhyessä ionisessa muodossa:

Tämä yhtälö osoittaa, että vain Fe3+ ja OH- ionit osallistuivat reaktioon.

b) Tehdään molekyyliyhtälö toiselle reaktiolle:

K 2 SO 4 + ZnI 2 \u003d 2KI + ZnSO 4

Liukoisuustaulukosta seuraa, että lähtö- ja saadut yhdisteet ovat liukoisia, joten reaktio on palautuva, ei saavuta loppua. Tässä ei todellakaan muodostu sakkaa, kaasumaista yhdistettä tai hieman dissosioitunutta yhdistettä. Muodostetaan täydellinen ionireaktioyhtälö:

2K + + SO 2- 4 + Zn 2+ + 2I - + 2K + + 2I - + Zn 2+ + SO 2- 4

Esimerkki 3. Piirrä reaktiolle ioniyhtälön mukaan: Cu 2+ +S 2- -= CuS.

Ioniyhtälö osoittaa, että yhtälön vasemmalla puolella tulisi olla yhdisteiden molekyylejä, jotka sisältävät Cu 2+- ja S 2- -ioneja. Näiden aineiden on oltava veteen liukenevia.

Liukoisuustaulukon mukaan valitsemme kaksi liukoista yhdistettä, jotka sisältävät Cu 2+ -kationin ja S 2- anionin. Tehdään näiden yhdisteiden välille molekyylireaktioyhtälö:

CuSO 4 + Na 2 S CuS + Na 2 SO 4

Veteen liuotettuna kaikilla aineilla ei ole kykyä johtaa sähköä. Ne yhdisteet, vesi ratkaisuja jotka pystyvät johtamaan sähkövirtaa kutsutaan elektrolyytit. Elektrolyytit johtavat virtaa ns. ioninjohtavuudesta johtuen, mikä on monilla ionirakenteisilla yhdisteillä (suolat, hapot, emäkset). On aineita, joilla on vahvasti polaarisia sidoksia, mutta liuoksessa ne ionisoituvat epätäydellisesti (esimerkiksi elohopeakloridi II) - nämä ovat heikkoja elektrolyyttejä. Monet veteen liuenneet orgaaniset yhdisteet (hiilihydraatit, alkoholit) eivät hajoa ioneiksi, vaan säilyttävät molekyylirakenteensa. Tällaiset aineet eivät johda sähköä ja niitä kutsutaan ei-elektrolyyttejä.

Tässä on joitain säännönmukaisuuksia, joiden perusteella voidaan määrittää, kuuluuko jokin yhdiste vahvoihin vai heikkoihin elektrolyytteihin:

1. hapot . Yleisimpiä vahvoja happoja ovat HCl, HBr, HI, HNO 3, H 2 SO 4, HClO 4. Lähes kaikki muut hapot ovat heikkoja elektrolyyttejä.
2. Säätiöt. Yleisimmät vahvat emäkset ovat alkali- ja maa-alkalimetallien hydroksidit (paitsi Be). Heikko elektrolyytti - NH3.
3. Suola. Yleisimmät suolat - ioniset yhdisteet - ovat vahvoja elektrolyyttejä. Poikkeuksia ovat pääasiassa raskasmetallien suolat.

Elektrolyyttisen dissosiaation teoria

Elektrolyytit, sekä vahvat että heikot, ja jopa erittäin laimeat, eivät tottele Raoultin laki ja . Koska kyky johtaa sähköä, liuottimen höyrynpaine ja elektrolyyttiliuosten sulamispiste ovat alhaisemmat ja kiehumispiste on korkeampi verrattuna puhtaan liuottimen samoihin arvoihin. Vuonna 1887 S. Arrhenius näitä poikkeamia tutkiessaan päätyi elektrolyyttisen dissosiaatioteorian luomiseen.

Elektrolyyttinen dissosiaatio oletetaan, että liuoksessa olevat elektrolyyttimolekyylit hajoavat positiivisesti ja negatiivisesti varautuneiksi ioneiksi, joita kutsutaan vastaavasti kationeiksi ja anioneiksi.

Teoria esittää seuraavat oletukset:

1. Liuoksissa elektrolyytit hajoavat ioneiksi, ts. dissosioitua. Mitä laimeampi elektrolyyttiliuos on, sitä suurempi on sen dissosiaatioaste.
2. Dissosiaatio on palautuva ja tasapainoinen ilmiö.
3. Liuotinmolekyylit vuorovaikuttavat äärettömän heikosti (eli liuokset ovat lähellä ihanteellisia).

Eri elektrolyyteillä on erilainen dissosiaatioaste, mikä ei riipu vain itse elektrolyytin luonteesta, vaan myös liuottimen laadusta sekä elektrolyyttipitoisuudesta ja lämpötilasta.

Dissosiaatioaste α , näyttää kuinka monta molekyyliä n hajoaa ioneiksi verrattuna liuenneiden molekyylien kokonaismäärään N:

α = n/N

Jos dissosiaatiota ei tapahdu, α = 0, kun elektrolyytin dissosiaatio on täydellinen, α = 1.

Dissosiaatioasteen kannalta lujuuden mukaan elektrolyytit jaetaan vahvoihin (α> 0,7), keskivahvaisiin (0,3> α> 0,7), heikkoihin (α)< 0,3).

Tarkemmin sanottuna elektrolyyttien dissosiaatioprosessi on ominaista dissosiaatiovakio Riippumatta liuoksen pitoisuudesta. Jos esitämme elektrolyytin dissosiaatioprosessin yleisessä muodossa:

A a B b ↔ aA — + bB +

K = a b /

varten heikkoja elektrolyyttejä kunkin ionin pitoisuus on yhtä suuri kuin α:n tulo elektrolyytin C kokonaispitoisuudella, joten dissosiaatiovakion lauseke voidaan muuntaa:

K = α 2 C/(1-α)

varten laimeat liuokset(1-α) = 1, niin

K = α 2 C

Täältä se on helppo löytää dissosiaatioaste

Ioni-molekyyliyhtälöt

Harkitse esimerkkiä vahvan hapon neutraloinnista vahvalla emäksellä, esimerkiksi:

HCl + NaOH = NaCl + HOH

Prosessi esitetään muodossa molekyyliyhtälö. Tiedetään, että sekä lähtöaineet että reaktiotuotteet ovat täysin ionisoituneita liuoksessa. Siksi edustamme prosessia muodossa täydellinen ioniyhtälö:

H + + Cl - + Na + + OH- = Na + + Cl - + HOH

Samanlaisten ionien "pelkistyksen" jälkeen yhtälön vasemmassa ja oikeassa osassa saadaan pelkistetty ioniyhtälö:

H + + OH- = HOH

Näemme, että neutralointiprosessi laskeutuu H +:n ja OH:n yhdistelmään ja veden muodostumiseen.

Ioniyhtälöitä laadittaessa on muistettava, että vain vahvat elektrolyytit kirjoitetaan ionisessa muodossa. Heikot elektrolyytit, kiinteät aineet ja kaasut on kirjoitettu molekyylimuodossaan.

Saostusprosessi pelkistyy vain Ag +:n ja I -:n vuorovaikutukseen ja veteen liukenemattoman Agl:n muodostumiseen.

Jotta saadaan selville, pystyykö meitä kiinnostava aine liukenemaan veteen, on käytettävä liukenemattomuustaulukkoa.

Tarkastellaan kolmatta tyyppiä reaktioita, joiden seurauksena muodostuu haihtuvaa yhdistettä. Nämä ovat karbonaattien, sulfiittien tai sulfidien vuorovaikutusreaktioita happojen kanssa. Esimerkiksi,

Kun sekoitetaan joitain ioniyhdisteiden liuoksia, niiden välinen vuorovaikutus ei ehkä tapahdu esimerkiksi

Joten yhteenvetona toteamme sen kemiallisia muutoksia tapahtuu, kun jokin seuraavista ehdoista täyttyy:

• Ei-elektrolyyttien muodostuminen. Vesi voi toimia ei-elektrolyyttinä.
• Sedimentin muodostuminen.
• Kaasun vapautus.
• heikon elektrolyytin muodostuminen, kuten etikkahappo.
• Yhden tai useamman elektronin siirto. Tämä toteutuu redox-reaktioissa.
• Yhden tai useamman muodostuminen tai repeämä

Kategoriat,