विद्युत धारा के पदार्थों की चालकता या चालकता की कमी को एक साधारण उपकरण का उपयोग करके देखा जा सकता है।

इसमें कार्बन रॉड (इलेक्ट्रोड) होते हैं जो तारों द्वारा विद्युत नेटवर्क से जुड़े होते हैं। सर्किट में एक बिजली का बल्ब शामिल होता है, जो सर्किट में करंट की उपस्थिति या अनुपस्थिति को इंगित करता है। यदि इलेक्ट्रोड को चीनी के घोल में डुबोया जाता है, तो दीपक नहीं जलता है। लेकिन अगर उन्हें सोडियम क्लोराइड के घोल में डाल दिया जाए तो यह चमकीला हो जाएगा।

वे पदार्थ जो विलयन में आयनों में विघटित होते हैं या पिघलते हैं और इसलिए विद्युत का संचालन करते हैं, इलेक्ट्रोलाइट्स कहलाते हैं।

वे पदार्थ जो समान परिस्थितियों में आयनों में विघटित नहीं होते हैं और विद्युत प्रवाह नहीं करते हैं, गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स कहलाते हैं।

इलेक्ट्रोलाइट्स में एसिड, बेस और लगभग सभी लवण शामिल होते हैं।

गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स में अधिकांश कार्बनिक यौगिक, साथ ही अणुओं में पदार्थ शामिल होते हैं जिनमें केवल सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय या निम्न-ध्रुवीय बंधन होते हैं।

इलेक्ट्रोलाइट्स दूसरी तरह के कंडक्टर हैं। विलयन में या पिघलकर वे आयनों में विघटित हो जाते हैं, जिससे धारा प्रवाहित होती है। जाहिर है, एक घोल में जितने अधिक आयन होते हैं, वह उतना ही बेहतर बिजली का संचालन करता है। शुद्ध पानी बिजली का संचालन बहुत खराब तरीके से करता है।

मजबूत और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के बीच भेद।

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स भंग होने पर आयनों में पूरी तरह से अलग हो जाते हैं।

इसमे शामिल है:

1) लगभग सभी लवण;

2) कई खनिज एसिड, उदाहरण के लिए एच 2 एसओ 4, एचएनओ 3, एचसीएल, एचबीआर, एचआई, एचएमएनओ 4, एचसीएलओ 3, एचसीएलओ 4;

3) क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के आधार।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्सपानी में घुलने पर, वे केवल आंशिक रूप से आयनों में अलग हो जाते हैं।

इसमे शामिल है:

1) लगभग सभी कार्बनिक अम्ल;

2) कुछ खनिज एसिड, उदाहरण के लिए एच 2 सीओ 3, एच 2 एस, एचएनओ 2, एचसीएलओ, एच 2 सीओ 3;

3) कई धातु आधार (क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु आधारों को छोड़कर), साथ ही साथ NH 4 OH, जिसे अमोनिया हाइड्रेट NH 3 ∙H 2 O के रूप में दर्शाया जा सकता है।

पानी एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट है।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स समाधान में आयनों की उच्च सांद्रता नहीं दे सकते हैं।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत के बुनियादी प्रावधान।

इलेक्ट्रोलाइट्स का पानी में घुलने पर आयनों में टूटना इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण कहलाता है।

तो, सोडियम क्लोराइड NaCl, पानी में घुलने पर, सोडियम आयनों Na + और क्लोराइड आयनों Cl - में पूरी तरह से विघटित हो जाता है।

पानी हाइड्रोजन आयन एच + और हाइड्रॉक्साइड आयन ओएच बनाता है - केवल बहुत कम मात्रा में।

इलेक्ट्रोलाइट्स के जलीय घोल की विशेषताओं की व्याख्या करने के लिए, स्वीडिश वैज्ञानिक एस। अरहेनियस ने 1887 में इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत का प्रस्ताव रखा। बाद में इसे कई वैज्ञानिकों द्वारा परमाणुओं की संरचना और रासायनिक बंधन के सिद्धांत के आधार पर विकसित किया गया था।

इस सिद्धांत की वर्तमान सामग्री को निम्नलिखित तीन प्रस्तावों तक कम किया जा सकता है:

1. पानी में घुलने पर, इलेक्ट्रोलाइट्स आयनों में विघटित (पृथक) हो जाते हैं - सकारात्मक और नकारात्मक।

आयन परमाणुओं की तुलना में अधिक स्थिर इलेक्ट्रॉनिक अवस्था में होते हैं। वे एक परमाणु से मिलकर बने हो सकते हैं - ये साधारण आयन हैं (Na +, Mg 2+, Al 3+, आदि) - या कई परमाणुओं के - ये जटिल आयन हैं (NO 3 -, SO 2- 4, PO Z- 4 आदि।)।

2. एक विद्युत प्रवाह की क्रिया के तहत, आयन एक निर्देशित गति प्राप्त करते हैं: सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन कैथोड की ओर बढ़ते हैं, नकारात्मक चार्ज वाले - एनोड की ओर। इसलिए, पहले को धनायन कहा जाता है, दूसरा - आयन।

आयनों की निर्देशित गति विपरीत रूप से आवेशित इलेक्ट्रोड द्वारा उनके आकर्षण के परिणामस्वरूप होती है।

3. पृथक्करण एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया है: अणुओं के आयनों (पृथक्करण) में विघटन के समानांतर, आयनों (संघ) को जोड़ने की प्रक्रिया आगे बढ़ती है।

इसलिए, इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के समीकरणों में, समान चिह्न के बजाय, उत्क्रमण का चिह्न लगाया जाता है। उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रोलाइट अणु केए के एक केशन के + और एक आयनों ए में पृथक्करण के लिए समीकरण - सामान्य रूप में निम्नानुसार लिखा गया है:

केए के + + ए -

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का सिद्धांत अकार्बनिक रसायन विज्ञान में मुख्य सिद्धांतों में से एक है और पूरी तरह से परमाणु और आणविक सिद्धांत और परमाणु की संरचना के सिद्धांत के अनुरूप है।

पृथक्करण की डिग्री।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के अरहेनियस सिद्धांत की सबसे महत्वपूर्ण अवधारणाओं में से एक पृथक्करण की डिग्री की अवधारणा है।

पृथक्करण की डिग्री (ए) अणुओं की संख्या का अनुपात है जो आयनों (एन ") में विघटित अणुओं की कुल संख्या (एन) के लिए है:

इलेक्ट्रोलाइट के पृथक्करण की डिग्री अनुभवजन्य रूप से निर्धारित की जाती है और एक इकाई के अंशों या प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है। यदि α = 0, तो कोई पृथक्करण नहीं होता है, और यदि α = 1 या 100%, तो इलेक्ट्रोलाइट पूरी तरह से आयनों में विघटित हो जाता है। यदि α = 20%, तो इसका मतलब है कि इस इलेक्ट्रोलाइट के 100 अणुओं में से 20 आयनों में विघटित हो जाते हैं।

विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट्स में पृथक्करण की अलग-अलग डिग्री होती है। अनुभव से पता चलता है कि यह इलेक्ट्रोलाइट की एकाग्रता और तापमान पर निर्भर करता है। इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता में कमी के साथ, अर्थात। जब पानी से पतला किया जाता है, तो पृथक्करण की डिग्री हमेशा बढ़ जाती है। एक नियम के रूप में, हदबंदी और तापमान में वृद्धि की डिग्री बढ़ जाती है। पृथक्करण की डिग्री के अनुसार, इलेक्ट्रोलाइट्स को मजबूत और कमजोर में विभाजित किया जाता है।

आइए हम एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट - एसिटिक एसिड के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के दौरान गैर-पृथक अणुओं और आयनों के बीच स्थापित संतुलन के बदलाव पर विचार करें:

सीएच 3 सीओओएच सीएच 3 सीओओ - + एच +

जब एसिटिक एसिड का एक घोल पानी से पतला होता है, तो संतुलन आयनों के निर्माण की ओर शिफ्ट हो जाएगा - एसिड के पृथक्करण की डिग्री बढ़ जाती है। इसके विपरीत, जब विलयन वाष्पित हो जाता है, तो संतुलन अम्ल अणुओं के निर्माण की ओर शिफ्ट हो जाता है - पृथक्करण की डिग्री कम हो जाती है।

इस अभिव्यक्ति से यह स्पष्ट है कि α 0 (कोई पृथक्करण नहीं) से 1 (पूर्ण पृथक्करण) तक भिन्न हो सकता है। पृथक्करण की डिग्री को अक्सर प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। इलेक्ट्रोलाइट पृथक्करण की डिग्री केवल प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित की जा सकती है, उदाहरण के लिए, समाधान के हिमांक को मापकर, समाधान की विद्युत चालकता आदि द्वारा।

हदबंदी तंत्र

एक आयनिक बंधन वाले पदार्थ सबसे आसानी से अलग हो जाते हैं। जैसा कि आप जानते हैं, ये पदार्थ आयनों से बने होते हैं। जब वे घुलते हैं, तो पानी के द्विध्रुव स्वयं को सकारात्मक और नकारात्मक आयनों के चारों ओर उन्मुख करते हैं। पानी के आयनों और द्विध्रुवों के बीच परस्पर आकर्षण बल उत्पन्न होते हैं। नतीजतन, आयनों के बीच का बंधन कमजोर हो जाता है, और क्रिस्टल से समाधान में आयनों का संक्रमण होता है। इस मामले में, हाइड्रेटेड आयन बनते हैं, अर्थात। आयन रासायनिक रूप से पानी के अणुओं से बंधे होते हैं।

इसी तरह, इलेक्ट्रोलाइट्स, जिनके अणु ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन (ध्रुवीय अणु) के प्रकार के अनुसार बनते हैं, वे भी अलग हो जाते हैं। पानी के द्विध्रुव भी पदार्थ के प्रत्येक ध्रुवीय अणु के चारों ओर उन्मुख होते हैं, जो उनके नकारात्मक ध्रुवों द्वारा अणु के सकारात्मक ध्रुव और उनके सकारात्मक ध्रुवों द्वारा नकारात्मक ध्रुव की ओर आकर्षित होते हैं। इस बातचीत के परिणामस्वरूप, बाध्यकारी इलेक्ट्रॉन बादल (इलेक्ट्रॉन जोड़ी) पूरी तरह से उच्च इलेक्ट्रोनगेटिविटी वाले परमाणु में स्थानांतरित हो जाता है, ध्रुवीय अणु एक आयनिक में बदल जाता है, और फिर हाइड्रेटेड आयन आसानी से बनते हैं:

ध्रुवीय अणुओं का पृथक्करण पूर्ण या आंशिक हो सकता है।

इस प्रकार, इलेक्ट्रोलाइट्स एक आयनिक या ध्रुवीय बंधन वाले यौगिक होते हैं - लवण, अम्ल और क्षार। और वे ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में आयनों में अलग हो सकते हैं।

पृथक्करण निरंतर।

पृथक्करण निरंतर। इलेक्ट्रोलाइट के पृथक्करण की एक अधिक सटीक विशेषता पृथक्करण स्थिरांक है, जो समाधान की एकाग्रता पर निर्भर नहीं करता है।

एक सामान्य रूप में एके इलेक्ट्रोलाइट के पृथक्करण के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखकर पृथक्करण स्थिरांक के लिए अभिव्यक्ति प्राप्त की जा सकती है:

ए के → ए - + के +।

चूंकि पृथक्करण एक प्रतिवर्ती संतुलन प्रक्रिया है, इस प्रतिक्रिया पर सामूहिक क्रिया का नियम लागू होता है, और संतुलन स्थिरांक को इस प्रकार परिभाषित किया जा सकता है:

जहां K पृथक्करण स्थिरांक है, जो तापमान और इलेक्ट्रोलाइट और विलायक की प्रकृति पर निर्भर करता है, लेकिन इलेक्ट्रोलाइट की एकाग्रता पर निर्भर नहीं करता है।

विभिन्न प्रतिक्रियाओं के लिए संतुलन स्थिरांक की सीमा बहुत बड़ी है - 10 -16 से 10 15 तक। उदाहरण के लिए, एक उच्च मूल्य सेवाप्रतिक्रिया के लिए

इसका अर्थ है कि यदि धात्विक तांबे को सिल्वर आयन Ag + युक्त घोल में डाला जाता है, तो संतुलन के क्षण में, कॉपर आयनों की सांद्रता सिल्वर आयनों की सांद्रता के वर्ग से बहुत अधिक होती है। इसके विपरीत, एक कम मूल्य सेवाप्रतिक्रिया में

इंगित करता है कि जब तक संतुलन बना था, तब तक सिल्वर आयोडाइड AgI की एक नगण्य मात्रा भंग हो चुकी थी।

संतुलन स्थिरांक के लिए अभिव्यक्ति के लेखन के रूप पर विशेष ध्यान दें।यदि कुछ अभिकर्मकों की सांद्रता प्रतिक्रिया के दौरान महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदलती है, तो वे संतुलन स्थिरांक के व्यंजक में नहीं लिखे जाते हैं (ऐसे स्थिरांक K 1 से निरूपित होते हैं)।

तो, चांदी के साथ तांबे की प्रतिक्रिया के लिए, अभिव्यक्ति गलत होगी:

सही रूप होगा:

यह इस तथ्य से समझाया गया है कि धातु तांबे और चांदी की सांद्रता को संतुलन स्थिरांक में पेश किया जाता है। तांबे और चांदी की सांद्रता उनके घनत्व से निर्धारित होती है और इसे बदला नहीं जा सकता है। इसलिए, संतुलन स्थिरांक की गणना करते समय इन सांद्रता को ध्यान में रखने का कोई मतलब नहीं है।

AgCl और AgI के विघटन में संतुलन स्थिरांक के व्यंजकों को इसी तरह समझाया गया है

घुलनशीलता उत्पाद। विरल रूप से घुलनशील लवण और धातु हाइड्रॉक्साइड के पृथक्करण स्थिरांक को संबंधित पदार्थों (पीआर द्वारा निरूपित) की घुलनशीलता का उत्पाद कहा जाता है।

जल पृथक्करण प्रतिक्रिया के लिए

निरंतर अभिव्यक्ति होगी:

यह इस तथ्य से समझाया गया है कि जलीय घोलों में प्रतिक्रियाओं के दौरान पानी की सांद्रता बहुत कम बदल जाती है। इसलिए, यह माना जाता है कि [एच 2 ओ] की एकाग्रता स्थिर रहती है और संतुलन स्थिरांक में पेश की जाती है।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के दृष्टिकोण से अम्ल, क्षार और लवण।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत का उपयोग करते हुए, परिभाषाएँ दी जाती हैं और अम्ल, क्षार और लवण के गुणों का वर्णन किया जाता है।

इलेक्ट्रोलाइट्स को एसिड कहा जाता है, जिसके पृथक्करण के दौरान केवल हाइड्रोजन केशन ही धनायन के रूप में बनते हैं।

उदाहरण के लिए:

एचसीएल ↔ एच + + सी एल -;

सीएच 3 सीओओएच एच + + सीएच 3 सीओओ -

एक पॉलीबेसिक एसिड का पृथक्करण मुख्य रूप से पहले चरण के माध्यम से होता है, कुछ हद तक दूसरे के माध्यम से, और केवल कुछ हद तक तीसरे के माध्यम से। इसलिए, एक जलीय घोल में, उदाहरण के लिए, फॉस्फोरिक एसिड, एच 3 पीओ 4 अणुओं के साथ, आयन होते हैं (क्रमशः घटती मात्रा में) एच 2 पीओ 2-4, एचपीओ 2-4 और पीओ 3-4

एच 3 आरओ 4 ↔ एन + + एच 2 आरओ - 4 (पहला चरण)

एच 2 आरओ - 4 एच + + एचपीओ 2- 4 (दूसरा चरण)

एनआरओ 2- 4 एच + पीओ जेड -4 (तीसरा चरण)

अम्ल की क्षारकता पृथक्करण के दौरान बनने वाले हाइड्रोजन धनायनों की संख्या से निर्धारित होती है।

तो, एचसीएल, एचएनओ 3 - मोनोबैसिक एसिड - एक हाइड्रोजन कटियन बनता है;

एच 2 एस, एच 2 सीओ 3, एच 2 एसओ 4 - द्विक्षारकीय,

एच 3 पीओ 4, एच 3 एएसओ 4 ट्राइबेसिक हैं, क्योंकि क्रमशः दो और तीन हाइड्रोजन केशन बनते हैं।

एसिटिक एसिड सीएच 3 सीओओएच के अणु में निहित चार हाइड्रोजन परमाणुओं में से केवल एक, जो कार्बोक्सिल समूह - सीओओएच का हिस्सा है, को एच + केशन, - मोनोबैसिक एसिटिक एसिड के रूप में विभाजित किया जा सकता है।

दो - और पॉलीबेसिक एसिड स्टेपवाइज (धीरे-धीरे) अलग हो जाते हैं।

क्षारों को इलेक्ट्रोलाइट्स कहा जाता है, जिसके पृथक्करण के दौरान केवल हाइड्रॉक्साइड आयन ही आयनों के रूप में बनते हैं।

उदाहरण के लिए:

कोह के + + ओएच -;

एनएच 4 ओएच ↔ एनएच + 4 + ओएच -

वे क्षार जो जल में विलेय होते हैं, क्षार कहलाते हैं। उनमें से कुछ हैं। ये क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के आधार हैं: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, FrOH और Ca (OH) 2, Sr (OH) 2, Ba (OH) 2, Ra (OH) 2, और NH भी 4 ओह। अधिकांश क्षार जल में थोड़े घुलनशील होते हैं।

एक आधार की अम्लता उसके हाइड्रॉक्सिल समूहों (हाइड्रॉक्सी समूहों) की संख्या से निर्धारित होती है। उदाहरण के लिए, NH 4 OH एक-अम्ल क्षार है, Ca (OH) 2 दो-अम्ल है, Fe (OH) 3 तीन-अम्ल है, आदि। दो- और पॉलीएसिड क्षार चरणों में अलग हो जाते हैं

सीए (ओएच) 2 सीए (ओएच) + + ओएच - (पहला कदम)

सीए (ओएच) + सीए 2+ + ओएच - (दूसरा चरण)

हालांकि, इलेक्ट्रोलाइट्स हैं, जो पृथक्करण पर, एक साथ हाइड्रोजन केशन और हाइड्रॉक्साइड आयन बनाते हैं। इन इलेक्ट्रोलाइट्स को एम्फ़ोटेरिक या एम्फ़ोलाइट्स कहा जाता है। इनमें पानी, जिंक के हाइड्रॉक्साइड, एल्युमिनियम, क्रोमियम और कई अन्य पदार्थ शामिल हैं। पानी, उदाहरण के लिए, एच + और ओएच - आयनों (छोटी मात्रा में) में अलग हो जाता है:

एच 2 ओ एच + + ओएच -

नतीजतन, ओएच - आयनों की उपस्थिति के कारण हाइड्रोजन केशन एच +, और क्षारीय गुणों की उपस्थिति के कारण, इसमें समान रूप से अम्लीय गुण हैं।

उभयधर्मी जिंक हाइड्रॉक्साइड Zn(OH) 2 के पृथक्करण को समीकरण द्वारा व्यक्त किया जा सकता है

2OH - + Zn 2+ + 2H 2 O ↔ Zn (OH) 2 + 2H 2 O ↔ 2- + 2H +

लवण को इलेक्ट्रोलाइट्स कहा जाता है, जिसके पृथक्करण के दौरान धातु के धनायन बनते हैं, साथ ही एक अमोनियम धनायन (NH 4) और एसिड अवशेषों के आयन

उदाहरण के लिए:

(एनएच 4) 2 एसओ 4 ↔ 2एनएच + 4 + एसओ 2- 4;

ना 3 पीओ 4 ↔ 3ना + + पीओ 3- 4

इस प्रकार मध्य लवण अलग हो जाते हैं। अम्ल और क्षारकीय लवण चरणों में वियोजित होते हैं। अम्ल लवणों में, धातु आयनों को पहले विभाजित किया जाता है, और फिर हाइड्रोजन धनायनों को। उदाहरण के लिए:

केएचएसओ 4 के + + एचएसओ - 4

एचएसओ - 4 एच + + एसओ 2- 4

मूल लवणों में, अम्ल अवशेषों को पहले साफ किया जाता है, और फिर हाइड्रॉक्साइड आयनों को।

Mg(OH)Cl ↔ Mg(OH) + + Cl -

इलेक्ट्रोलाइट्स और गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स

भौतिकी के पाठों से यह ज्ञात होता है कि कुछ पदार्थों के विलयन विद्युत प्रवाह का संचालन करने में सक्षम होते हैं, जबकि अन्य नहीं।

वे पदार्थ जिनके विलयन से विद्युत का चालन होता है, कहलाते हैं इलेक्ट्रोलाइट्स.

वे पदार्थ जिनके विलयन विद्युत का चालन नहीं करते हैं कहलाते हैं गैर इलेक्ट्रोलाइट्स. उदाहरण के लिए, चीनी, शराब, ग्लूकोज और कुछ अन्य पदार्थों के घोल बिजली का संचालन नहीं करते हैं।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण और संघ

इलेक्ट्रोलाइट समाधान बिजली का संचालन क्यों करते हैं?

स्वीडिश वैज्ञानिक एस। अरहेनियस, विभिन्न पदार्थों की विद्युत चालकता का अध्ययन करते हुए, 1877 में इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि विद्युत चालकता का कारण समाधान में उपस्थिति है। आयनोंइलेक्ट्रोलाइट पानी में घुलने पर बनता है।

वह प्रक्रिया जिसके द्वारा इलेक्ट्रोलाइट आयनों में टूट जाता है, कहलाती है इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण.

समाधान के भौतिक सिद्धांत का पालन करने वाले एस। अरहेनियस ने पानी के साथ इलेक्ट्रोलाइट की बातचीत को ध्यान में नहीं रखा और माना कि मुक्त आयन समाधान में मौजूद थे। इसके विपरीत, रूसी रसायनज्ञ I. A. Kablukov और V. A. Kistyakovsky ने इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की व्याख्या करने के लिए D. I. Mendeleev के रासायनिक सिद्धांत को लागू किया और साबित किया कि जब इलेक्ट्रोलाइट भंग हो जाता है, तो पानी के साथ विलेय की रासायनिक बातचीत होती है, जिससे हाइड्रेट बनता है, और फिर वे आयनों में अलग हो जाते हैं। उनका मानना ​​​​था कि समाधान में मुक्त नहीं होते हैं, "नग्न" आयन नहीं होते हैं, लेकिन हाइड्रेटेड वाले होते हैं, जो पानी के अणुओं के "एक फर कोट में तैयार" होते हैं।

पानी के अणु होते हैं द्विध्रुव(दो ध्रुव), चूँकि हाइड्रोजन परमाणु 104.5° के कोण पर स्थित होते हैं, जिसके कारण अणु का कोणीय आकार होता है। पानी के अणु को योजनाबद्ध रूप से नीचे दिखाया गया है।

एक नियम के रूप में, पदार्थ सबसे आसानी से अलग हो जाते हैं आयोनिक बंधऔर, तदनुसार, एक आयनिक क्रिस्टल जाली के साथ, क्योंकि वे पहले से ही तैयार आयनों से मिलकर बने होते हैं। जब वे घुल जाते हैं, तो पानी के द्विध्रुव इलेक्ट्रोलाइट के धनात्मक और ऋणात्मक आयनों के चारों ओर विपरीत आवेशित सिरों के साथ उन्मुख होते हैं।

विद्युत अपघट्य आयनों और जल द्विध्रुवों के बीच परस्पर आकर्षण बल उत्पन्न होते हैं. नतीजतन, आयनों के बीच का बंधन कमजोर हो जाता है, और क्रिस्टल से समाधान में आयनों का संक्रमण होता है। जाहिर है, आयनिक बंधन (लवण और क्षार) वाले पदार्थों के पृथक्करण के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं का क्रम इस प्रकार होगा:

1) क्रिस्टल आयनों के पास पानी के अणुओं (द्विध्रुवीय) का उन्मुखीकरण;

2) क्रिस्टल की सतह परत के आयनों के साथ पानी के अणुओं का जलयोजन (बातचीत);

3) इलेक्ट्रोलाइट क्रिस्टल का जलयोजित आयनों में वियोजन (क्षय)।

सरलीकृत, चल रही प्रक्रियाओं को निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके प्रतिबिंबित किया जा सकता है:

इसी तरह, इलेक्ट्रोलाइट्स अलग हो जाते हैं, जिसके अणुओं में एक सहसंयोजक बंधन होता है (उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन क्लोराइड एचसीएल के अणु, नीचे देखें); केवल इस मामले में, पानी के द्विध्रुव के प्रभाव में, सहसंयोजक ध्रुवीय बंधन एक आयनिक में बदल जाता है; इस मामले में होने वाली प्रक्रियाओं का क्रम इस प्रकार होगा:

1) इलेक्ट्रोलाइट अणुओं के ध्रुवों के आसपास पानी के अणुओं का उन्मुखीकरण;

2) इलेक्ट्रोलाइट अणुओं के साथ पानी के अणुओं का जलयोजन (बातचीत);

3) इलेक्ट्रोलाइट अणुओं का आयनीकरण (एक सहसंयोजक ध्रुवीय बंधन का एक आयनिक में परिवर्तन);

4) इलेक्ट्रोलाइट अणुओं का जलयोजित आयनों में वियोजन (क्षय)।

सरलीकृत, हाइड्रोक्लोरिक एसिड के पृथक्करण की प्रक्रिया को निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके परिलक्षित किया जा सकता है:

यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि इलेक्ट्रोलाइट समाधानों में बेतरतीब ढंग से चलने वाले हाइड्रेटेड आयन आपस में टकरा सकते हैं और फिर से जुड़ सकते हैं। इस रिवर्स प्रक्रिया को एसोसिएशन कहा जाता है। विलयनों में संघटन वियोजन के समानांतर होता है, इसलिए प्रतिक्रिया समीकरणों में उत्क्रमणीयता का चिन्ह लगाया जाता है।

हाइड्रेटेड आयनों के गुण गैर-हाइड्रेटेड आयनों से भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, निर्जलित कॉपर आयन Cu 2+ निर्जल कॉपर (II) सल्फेट क्रिस्टल में सफेद होता है और हाइड्रेटेड होने पर नीला होता है, अर्थात पानी के अणुओं Cu 2+ nH 2 O से बंधा होता है। हाइड्रेटेड आयनों में पानी के अणुओं की संख्या स्थिर और परिवर्तनशील दोनों होती है। .

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की डिग्री

इलेक्ट्रोलाइट समाधानों में आयनों के साथ-साथ अणु भी मौजूद होते हैं। इसलिए, इलेक्ट्रोलाइट समाधान की विशेषता है पृथक्करण की डिग्री, जिसे ग्रीक अक्षर a ("अल्फा") द्वारा दर्शाया गया है।

यह आयनों (N g) में विघटित कणों की संख्या और घुले हुए कणों की कुल संख्या (N p) का अनुपात है।

इलेक्ट्रोलाइट पृथक्करण की डिग्री अनुभवजन्य रूप से निर्धारित की जाती है और अंशों या प्रतिशत में व्यक्त की जाती है। यदि a \u003d 0, तो कोई पृथक्करण नहीं है, और यदि a \u003d 1, या 100% है, तो इलेक्ट्रोलाइट पूरी तरह से आयनों में विघटित हो जाता है। विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट्स में पृथक्करण की अलग-अलग डिग्री होती है, अर्थात पृथक्करण की डिग्री इलेक्ट्रोलाइट की प्रकृति पर निर्भर करती है। यह भी एकाग्रता पर निर्भर करता है: समाधान के कमजोर पड़ने के साथ, हदबंदी की डिग्री बढ़ जाती है।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की डिग्री के अनुसार, इलेक्ट्रोलाइट्स को मजबूत और कमजोर में विभाजित किया जाता है।

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स- ये इलेक्ट्रोलाइट्स हैं, जो पानी में घुलने पर आयनों में लगभग पूरी तरह से अलग हो जाते हैं। ऐसे इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, हदबंदी की डिग्री का मान एकता की ओर जाता है।

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स में शामिल हैं:

1) सभी घुलनशील लवण;

2) मजबूत एसिड, उदाहरण के लिए: एच 2 एसओ 4, एचसीएल, एचएनओ 3;

3) सभी क्षार, उदाहरण के लिए: NaOH, KOH।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स- ये इलेक्ट्रोलाइट्स हैं, जो पानी में घुलने पर आयनों में लगभग अलग नहीं होते हैं। ऐसे इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, हदबंदी की डिग्री का मान शून्य हो जाता है।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स में शामिल हैं:

1) कमजोर एसिड - एच 2 एस, एच 2 सीओ 3, एचएनओ 2;

2) अमोनिया एनएच 3 एच 2 ओ का एक जलीय घोल;

4) कुछ नमक।

पृथक्करण निरंतर

दुर्बल विद्युत अपघट्यों के विलयन में, उनके अपूर्ण वियोजन के कारण, गैर-पृथक अणुओं और आयनों के बीच गतिशील संतुलन. उदाहरण के लिए, एसिटिक एसिड के लिए:

आप इस संतुलन पर सामूहिक क्रिया का नियम लागू कर सकते हैं और संतुलन स्थिरांक के लिए व्यंजक लिख सकते हैं:

एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट के पृथक्करण की प्रक्रिया को दर्शाने वाला संतुलन स्थिरांक कहलाता है पृथक्करण निरंतर.

पृथक्करण स्थिरांक एक इलेक्ट्रोलाइट (एसिड, बेस, पानी) की क्षमता को दर्शाता है आयनों में अलग हो जाना. जितना बड़ा स्थिरांक, उतना ही आसान इलेक्ट्रोलाइट आयनों में विघटित होता है, इसलिए, यह उतना ही मजबूत होता है। दुर्बल विद्युत अपघट्यों के लिए वियोजन स्थिरांक के मान संदर्भ पुस्तकों में दिए गए हैं।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत के मुख्य प्रावधान

1. पानी में घुलने पर, इलेक्ट्रोलाइट्स सकारात्मक और नकारात्मक आयनों में अलग (अपघटित) हो जाते हैं।

आयनों- यह एक रासायनिक तत्व के अस्तित्व के रूपों में से एक है। उदाहरण के लिए, सोडियम धातु के परमाणु Na 0 पानी के साथ तीव्रता से परस्पर क्रिया करते हैं, जिससे एक क्षार (NaOH) और हाइड्रोजन H 2 बनता है, जबकि सोडियम आयन Na + ऐसे उत्पाद नहीं बनाते हैं। क्लोरीन Cl 2 का रंग पीला-हरा होता है और तीखी गंध, जहरीली और क्लोरीन आयन Cl रंगहीन, गैर विषैले, गंधहीन होते हैं।

आयनों- ये धनात्मक या ऋणात्मक आवेशित कण होते हैं जिनमें एक या एक से अधिक रासायनिक तत्वों के परमाणुओं या परमाणुओं के समूह इलेक्ट्रॉनों के स्थानांतरण या योग के परिणामस्वरूप परिवर्तित हो जाते हैं।

समाधान में, आयन अलग-अलग दिशाओं में बेतरतीब ढंग से चलते हैं।

उनकी संरचना के अनुसार, आयनों को विभाजित किया जाता है सरल- सीएल - , ना + और जटिल- एनएच 4 +, एसओ 2 -।

2. जलीय विलयन में इलेक्ट्रोलाइट के पृथक्करण का कारण इसका जलयोजन है, यानी पानी के अणुओं के साथ इलेक्ट्रोलाइट की बातचीत और उसमें रासायनिक बंधन का टूटना।

इस अन्योन्य क्रिया के परिणामस्वरूप जलयोजित अर्थात् जल के अणुओं से जुड़े आयन बनते हैं। इसलिए, पानी के खोल की उपस्थिति के अनुसार, आयनों को विभाजित किया जाता है हाइड्रेटेड(समाधान और क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स में) और गैर-हाइड्रेटेड(निर्जल लवण में)।

3. एक विद्युत प्रवाह की क्रिया के तहत, सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन वर्तमान स्रोत के नकारात्मक ध्रुव की ओर बढ़ते हैं - कैथोड और इसलिए इसे धनायन कहा जाता है, और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन वर्तमान स्रोत के सकारात्मक ध्रुव की ओर बढ़ते हैं - एनोड और इसलिए आयन कहलाते हैं .

इसलिए, आयनों का एक और वर्गीकरण है - उनके आरोप के संकेत से.

धनायनों (H +, Na +, NH 4 +, Cu 2+) के आरोपों का योग, परिणामस्वरूप आयनों (Cl -, OH -, SO 4 2-) के आरोपों के योग के बराबर है। जिनमें से इलेक्ट्रोलाइट समाधान (HCl, (NH 4) 2 SO 4, NaOH, CuSO 4) विद्युत रूप से तटस्थ रहते हैं।

4. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया है।

वियोजन की प्रक्रिया (आयनों में इलेक्ट्रोलाइट का अपघटन) के साथ-साथ विपरीत प्रक्रिया भी आगे बढ़ती है - संगठन(आयनों का कनेक्शन)। इसलिए, इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के समीकरणों में, समान चिह्न के बजाय, उत्क्रमण का चिह्न लगाया जाता है, उदाहरण के लिए:

5. सभी इलेक्ट्रोलाइट्स समान मात्रा में आयनों में वियोजित नहीं होते हैं।

इलेक्ट्रोलाइट की प्रकृति और इसकी एकाग्रता पर निर्भर करता है। इलेक्ट्रोलाइट समाधान के रासायनिक गुण आयनों के गुणों से निर्धारित होते हैं जो वे पृथक्करण के दौरान बनाते हैं।

दुर्बल विद्युत अपघट्यों के विलयन के गुण वियोजन की प्रक्रिया में बनने वाले अणुओं और आयनों के कारण होते हैं, जो एक दूसरे के साथ गतिशील संतुलन में होते हैं।

एसिटिक एसिड की गंध सीएच 3 सीओओएच अणुओं की उपस्थिति के कारण होती है, संकेतक का खट्टा स्वाद और रंग परिवर्तन समाधान में एच + आयनों की उपस्थिति से जुड़ा होता है।

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान के गुण आयनों के गुणों से निर्धारित होते हैं जो उनके पृथक्करण के दौरान बनते हैं।

उदाहरण के लिए, एसिड के सामान्य गुण, जैसे कि खट्टा स्वाद, संकेतकों का मलिनकिरण, आदि, उनके समाधान में हाइड्रोजन केशन की उपस्थिति के कारण होते हैं (अधिक सटीक रूप से, ऑक्सोनियम आयन एच 3 ओ +)। क्षार के सामान्य गुण, जैसे स्पर्श करने के लिए साबुन, संकेतकों का मलिनकिरण, आदि, उनके घोल में OH - हाइड्रॉक्साइड आयनों की उपस्थिति से जुड़े होते हैं, और लवण के गुण धातु में घोल में उनके अपघटन से जुड़े होते हैं (या अमोनियम) एसिड अवशेषों के उद्धरण और आयन।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत के अनुसार जलीय इलेक्ट्रोलाइट समाधान में सभी प्रतिक्रियाएं आयनों के बीच प्रतिक्रियाएं होती हैं. यही कारण है कि इलेक्ट्रोलाइट समाधानों में कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं की उच्च दर होती है।

आयनों के बीच होने वाली अभिक्रिया कहलाती है आयनिक प्रतिक्रियाएं, और इन प्रतिक्रियाओं के समीकरण - आयनिक समीकरण.

जलीय घोल में आयन एक्सचेंज प्रतिक्रियाएं आगे बढ़ सकती हैं:

1. अपरिवर्तनीय, कहानी समाप्त होना।

2. प्रतिवर्तीयानी एक ही समय में दो विपरीत दिशाओं में प्रवाहित होना। समाधान में मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के बीच विनिमय प्रतिक्रियाएं अंत तक आगे बढ़ती हैं या व्यावहारिक रूप से अपरिवर्तनीय होती हैं, जब आयन एक दूसरे के साथ मिलकर पदार्थ बनाते हैं:

ए) अघुलनशील;

बी) कम हदबंदी (कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स);

ग) गैसीय।

यहाँ आणविक और कम आयनिक समीकरणों के कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

प्रतिक्रिया अपरिवर्तनीय है, क्योंकि इसका एक उत्पाद अघुलनशील पदार्थ है।

उदासीनीकरण प्रतिक्रिया अपरिवर्तनीय है, चूंकि एक कम-विघटनकारी पदार्थ बनता है - पानी।

प्रतिक्रिया अपरिवर्तनीय है, चूंकि CO2 गैस बनती है और एक कम-विघटनकारी पदार्थ पानी है।

यदि प्रारंभिक सामग्री और प्रतिक्रिया के उत्पादों में कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स या खराब घुलनशील पदार्थ होते हैं, तो ऐसी प्रतिक्रियाएं प्रतिवर्ती होती हैं, यानी वे अंत तक आगे नहीं बढ़ती हैं।

प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाओं में, संतुलन कम से कम घुलनशील या कम से कम विघटित पदार्थों के निर्माण की ओर बदल जाता है।

उदाहरण के लिए:

संतुलन एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट - एच 2 ओ के गठन की ओर जाता है। हालांकि, ऐसी प्रतिक्रिया अंत तक आगे नहीं बढ़ेगी: एसिटिक एसिड और हाइड्रॉक्साइड आयनों के असंबद्ध अणु समाधान में रहते हैं।

यदि प्रारंभिक सामग्री मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स हैं, जो बातचीत करते समय अघुलनशील या कम-विघटनकारी पदार्थ या गैस नहीं बनाते हैं, तो ऐसी प्रतिक्रियाएं आगे नहीं बढ़ती हैं: जब समाधान मिश्रित होते हैं, तो आयनों का मिश्रण बनता है।

परीक्षा उत्तीर्ण करने के लिए संदर्भ सामग्री:

आवर्त सारणी

घुलनशीलता तालिका

समाधान के साथ कार्य संख्या 7।

आइए 2016 के लिए OGE से कार्य संख्या 7 का विश्लेषण करें।

समाधान के साथ कार्य।

टास्क नंबर 1.

किसी पदार्थ के पृथक्करण के दौरान केवल पोटेशियम धनायन और फॉस्फेट आयन बनते हैं जिसका सूत्र है

1. केएचपीओ4

2. सीए 3 (पीओ 4) 2

3. केएच2पीओ4

4. K3PO4

व्याख्या:यदि वियोजन के दौरान केवल पोटेशियम धनायन और फॉस्फेट आयन बनते हैं, तो केवल ये आयन ही वांछित पदार्थ का हिस्सा होते हैं। हम पृथक्करण समीकरण से पुष्टि करते हैं:

K3PO4 → 3K+ + PO4³‾

सही उत्तर 4 है।

टास्क नंबर 2.

इलेक्ट्रोलाइट्स में प्रत्येक पदार्थ शामिल होता है जिनके सूत्र

1. N2O, KOH, Na2CO3

2. Cu(NO3)2, HCl, Na2SO4

3. बा(OH)2, NH3xH2O, H2SiO3

4. CaCl2, Cu(OH)2, SO2

व्याख्या:इलेक्ट्रोलाइट्स - पदार्थ जो विलयन और पिघलने में आयनों में पृथक्करण के कारण विद्युत प्रवाह का संचालन करते हैं। इसलिए, इलेक्ट्रोलाइट्स घुलनशील पदार्थ हैं।

सही उत्तर 2 है।

कार्य संख्या 3.

सोडियम सल्फाइड के पूर्ण पृथक्करण के साथ, आयन बनते हैं

1. Na+ और HS‾

2. ना+ और SO3²‾

3. ना+ और एस²‾

4. Na+ और SO4²‾

व्याख्या:सोडियम सल्फाइड के लिए पृथक्करण समीकरण लिखें

Na2S → 2Na+ + S²‾

इसलिये, सही उत्तर 3 है।

कार्य संख्या 4.

आयनों की सूची में

ए नाइट्रेट आयन

बी अमोनियम आयन

B. हाइड्रॉक्साइड आयन

D. हाइड्रोजन आयन

डी फॉस्फेट आयन

ई. मैग्नीशियम आयन

उद्धरण हैं:

1. जीडी 2. बीजीई 3. आयु 4. वीजीई

व्याख्या:सकारात्मक प्रजाति के धनायन, जैसे धातु आयन या हाइड्रोजन आयन। इनमें से अमोनियम आयन, हाइड्रोजन आयन और मैग्नीशियम हैं। सही उत्तर 2 है।

कार्य संख्या 5.

क्या लवण के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के बारे में निम्नलिखित निर्णय सही हैं?

A. वियोजन पर सभी लवण धातु धनायन, हाइड्रोजन धनायन और अम्ल अवशेषों के ऋणायन बनाते हैं

B. पृथक्करण की प्रक्रिया में लवण धातु के धनायन और अम्ल अवशेषों के ऋणायन बनाते हैं

1. केवल A सत्य है

2. केवल B सत्य है

3. दोनों निर्णय सही हैं

4. दोनों निर्णय गलत हैं

व्याख्या:वियोजन के दौरान केवल अम्लीय लवण ही हाइड्रोजन धनायन बनाते हैं, इसलिए A गलत है, लेकिन B सत्य है। यहाँ एक उदाहरण है:

NaCl → Na+ + Cl‾

सही उत्तर 2 है।

कार्य संख्या 6.

1 mol के जलीय घोल में पूर्ण पृथक्करण पर समान संख्या में धनायन और ऋणायन बनते हैं

1. KNO3

2. CaCl2

3. बा(NO3)2

4.Al2(SO4)3

व्याख्या:इस समीकरण में, हम या तो पृथक्करण समीकरण लिख सकते हैं और प्राप्त गुणांकों को देख सकते हैं, या इन लवणों के सूत्रों में सूचकांकों को देख सकते हैं। केवल KNO3 अणु में समान संख्या में मोल होते हैं:

KNO3 → K+ + NO3‾

सही उत्तर 1 है।

टास्क नंबर 7.

क्लोराइड आयन एक पदार्थ के पृथक्करण की प्रक्रिया में बनते हैं जिसका सूत्र है

1. KClO3

2.AlCl3

3. NaClO

4.Cl2O7

व्याख्या:सूचीबद्ध पदार्थों में, क्लोराइड आयन केवल एल्यूमीनियम क्लोराइड के अणु में मौजूद होते हैं - AlCl3। यहाँ इस नमक के लिए पृथक्करण समीकरण है:

AlCl3 → Al3+ + 3Cl‾

सही उत्तर 2 है।

टास्क नंबर 8.

हाइड्रोजन आयन किसी पदार्थ के पृथक्करण के दौरान बनते हैं जिसका सूत्र है

1. H2SiO3

2.NH3xH2O

3.एचबीआर

4.नाओह

व्याख्या:हाइड्रोजन आयन सूचीबद्ध लोगों में से केवल HBr में हैं: HBr → H+ + Br‾

(H2SiO3, समाधान में H2O और SiO2 में वियोजित हो जाता है)

सही उत्तर 3 है।

टास्क नंबर 9.

पदार्थों की सूची में:

ए सल्फ्यूरिक एसिड

बी ऑक्सीजन

बी पोटेशियम हाइड्रोक्साइड

जी ग्लूकोज

डी सोडियम सल्फेट

ई एथिल अल्कोहल

इलेक्ट्रोलाइट्स हैं:

1. जहां 2. एबीजी 3. वीडीई 4. एवीडी

व्याख्या:इलेक्ट्रोलाइट्स मजबूत एसिड, बेस या लवण होते हैं। सूचीबद्ध लोगों में सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4), पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (KOH), सोडियम सल्फेट (Na2SO4) हैं। सही उत्तर 4 है।

टास्क नंबर 10.

पृथक्करण की प्रक्रिया में, फॉस्फेट आयन प्रत्येक पदार्थ का निर्माण करते हैं, जिसके सूत्र

1. H3PO4, (NH4)3PO4, Cu3(PO4)2

2. Mg3(PO4)2, Na3PO4, AlPO4

3. Na3PO4, Ca3(PO4)2, FePO4

4. K3PO4, H3PO4, Na3PO4

व्याख्या:पिछले कार्य की तरह, यहां हमें यह जानने की जरूरत है कि इलेक्ट्रोलाइट्स मजबूत एसिड या घुलनशील लवण हैं, उदाहरण के लिए, नंबर 4 में:

K3PO4 → 3K+ + PO4³‾

H3PO4 → 3H+ + PO4³‾

Na3PO4 → 3Na+ + PO4³‾

सही उत्तर 4 है।

स्वतंत्र निर्णय के लिए कार्य।

1. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रक्रिया में हाइड्रोजन आयन और एसिड अवशेष बनते हैं:

1. जल

2. नाइट्रिक अम्ल

3. सिलिकिक एसिड

4. पोटेशियम नाइट्रेट

2. इलेक्ट्रोलाइट्स प्रत्येक पदार्थ हैं जिनके सूत्र हैं:

1. KOH, H2O (जिला), CaCl2

2. BaSO4, Al(NO3)3, H2SO4

3. BaCl2, H2SO4, LiOH

4. H2SiO3, AgCl, HCl

3. क्या इलेक्ट्रोलाइट्स के बारे में निम्नलिखित कथन सही हैं?

ए नाइट्रिक और सल्फ्यूरिक एसिड मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स हैं।

B. जलीय घोल में हाइड्रोजन सल्फाइड पूरी तरह से आयनों में विघटित हो जाता है

1. केवल A सत्य है

2. केवल B सत्य है

3. दोनों निर्णय सही हैं

4. दोनों निर्णय गलत हैं

4. इलेक्ट्रोलाइट दो पदार्थों में से प्रत्येक है

1. कॉपर (II) सल्फाइड और इथेनॉल

2. हाइड्रोक्लोरिक एसिड और पोटेशियम सल्फेट

3. मरकरी (II) ऑक्साइड और कैल्शियम सल्फेट

4. मैग्नीशियम कार्बोनेट और नाइट्रिक ऑक्साइड (I)

5. जलीय घोल में चरणबद्ध रूप से अलग करता है

1. कॉपर (II) नाइट्रेट

2. नाइट्रिक अम्ल

3. सल्फ्यूरिक अम्ल

4. सोडियम हाइड्रोक्साइड

6. क्या इलेक्ट्रोलाइट्स के बारे में निम्नलिखित कथन सही हैं?

A. बेरिलियम हाइड्रॉक्साइड और आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड प्रबल इलेक्ट्रोलाइट्स हैं

B. जलीय घोल में सिल्वर नाइट्रेट पूरी तरह से आयनों में विघटित हो जाता है

1. केवल A सत्य है

2. केवल B सत्य है

3. दोनों निर्णय सही हैं

4. दोनों निर्णय गलत हैं

7. वियोजन की प्रक्रिया में सल्फेट आयन बनते हैं

1. पोटेशियम सल्फाइड

2. हाइड्रोसल्फ्यूरिक एसिड

3. कॉपर सल्फाइड

4. बेरियम सल्फेट

8. सोडियम हाइड्रॉक्साइड और बेरियम हाइड्रॉक्साइड के सामान्य रासायनिक गुण किसके कारण होते हैं?

1. उनके विलयन में सोडियम और बेरियम आयनों की उपस्थिति

2. पानी में उनकी अच्छी घुलनशीलता

3. उनकी रचना में तीन तत्वों की उपस्थिति

4. उनके विलयनों में हाइड्रॉक्साइड आयनों की उपस्थिति

9. धनायन है

1. सल्फेट आयन

2. सोडियम आयन

3. सल्फाइड आयन

4. सल्फाइट आयन

10. आयन है

1. कैल्शियम आयन

2. सिलिकेट आयन

3. मैग्नीशियम आयन

4. अमोनियम आयन

प्रदान किए गए कार्यों को लेखकों के रसायन विज्ञान में OGE की तैयारी के लिए संग्रह से लिया गया था: कोरोशचेंको ए.एस. और कुप्त्सोवा ए.ए.

जैसा कि आप जानते हैं, घुलने पर, बिना मिलाए भी, प्रसार के कारण, घोल धीरे-धीरे सजातीय हो जाता है, अर्थात सभी भागों में इसकी सांद्रता समान हो जाती है।
आइए हम उस स्थिति को लें जब विलयन को शुद्ध विलायक से अर्ध-पारगम्य विभाजन (चर्मपत्र, कोलोडियन फिल्म, सिलोफ़न, आदि) द्वारा अलग किया जाता है, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 15. इस तरह के विभाजन विलायक के अणुओं को काफी आसानी से पार कर जाते हैं, लेकिन विलेय को पारित नहीं करते हैं। विभाजन के दोनों किनारों पर सांद्रता को बराबर करने की प्रक्रिया जटिल है। विलेय सेप्टम से होकर विलायक में नहीं जा सकता। समाधान में विभाजन के माध्यम से केवल विलायक अणुओं का प्रवेश संभव है। इस प्रकार, विलायक के साथ कमजोर पड़ने के कारण यह धीरे-धीरे कम हो जाएगा।

अर्ध-पारगम्य विभाजन के माध्यम से एक विलायक के विलयन में प्रवेश की प्रक्रिया को परासरण कहा जाता है। उच्च, अधिक स्पष्ट परासरण।
परासरण तब भी होता है जब विभिन्न सांद्रता के विलयनों को एक अर्ध-पारगम्य विभाजन द्वारा अलग किया जाता है। जैसे ही विलायक अर्ध-पारगम्य विभाजन के माध्यम से समाधान में प्रवेश करता है, उच्च सांद्रता के साथ, बाद की मात्रा बढ़ जाती है। इसलिए, यदि एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली से बने बर्तन में एक समाधान रखा जाता है, जिसमें एक ऊर्ध्वाधर ट्यूब जुड़ी होती है, जैसा कि चित्र 15 में दिखाया गया है, और फिर मात्रा में वृद्धि के कारण इस बर्तन को विलायक में उतारा जाता है, समाधान ट्यूब ऊपर उठ जाएगा। तरल का परिणामी स्तंभ एक निश्चित मात्रा में दबाव बनाएगा, जो किसी बिंदु पर परासरण को रोक देगा। वह बल जो विलयन के अंदर से द्रव के इस स्तंभ के दबाव को संतुलित करता है, आसमाटिक दबाव कहलाता है। आसमाटिक दबाव का मान बाहर के दबाव से मापा जाता है जिस पर परासरण बंद हो जाता है।

चावल। पंद्रह. परासरण की घटना को देखने के लिए एक उपकरण। 1 - पानी के साथ एक बर्तन; 2 - अर्ध-पारगम्य झिल्ली; 3 - उभरते आसमाटिक दबाव की निगरानी के लिए ट्यूब; 4 - समाधान।

पौधे और पशु कोशिकाओं की दीवारें अर्ध-पारगम्य विभाजन हैं, जिसके अंदर प्रोटोप्लाज्म होता है। उनमें लगातार बने रहना कोशिकाओं और ऊतकों की लोच को निर्धारित करता है।

62. परासरण किन परिस्थितियों में होता है?
63. क्या है?
64. पौधों और जानवरों के जीवों के लिए परासरण का क्या महत्व है?

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का सिद्धांत

18वीं और 19वीं शताब्दी के मोड़ पर, जब पदार्थों के गुणों का अध्ययन करने के लिए विद्युत प्रवाह का उपयोग किया जाने लगा, तो इस तथ्य पर ध्यान दिया गया कि कुछ जलीय घोल में विद्युत प्रवाह का संचालन करते हैं, जबकि अन्य नहीं करते हैं। बाद में उन्होंने बुलाया, जलीय घोल जिनमें विद्युत प्रवाह, इलेक्ट्रोलाइट्स का संचालन होता है। इनमें क्षार, अम्ल, लवण शामिल थे। वे पदार्थ जिनके विलयन में विद्युत प्रवाह नहीं होता था, उन्हें गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स (चीनी, शराब, बेंजीन और अन्य कार्बनिक पदार्थ) कहा जाता था।
वर्तमान में, जब रासायनिक बंधों के प्रकार ज्ञात हो गए हैं, तो पदार्थों के व्यवहार में इस तरह के अंतर को समझाना संभव हो गया है। जलीय घोल में पदार्थों की विद्युत चालकता की घटना विलेय और विलायक दोनों के अणुओं में रासायनिक बंधन के प्रकार पर निर्भर करती है।
पानी का अणु, जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, एक द्विध्रुव है (देखें पृष्ठ 32-34)। यदि कोई पदार्थ पानी में घुल जाता है, जिसके अणु में एक आयनिक बंधन होता है और इसलिए इसकी क्रिस्टल जाली भी आयनिक होती है, पानी के द्विध्रुव अपने नकारात्मक ध्रुवों के साथ सकारात्मक आयनों की ओर और नकारात्मक आयनों की ओर - सकारात्मक ध्रुवों के साथ उन्मुख होते हैं (चित्र। 16.ए)। पानी के आयनों और द्विध्रुवों के बीच, इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण बल बढ़ जाते हैं और अजीबोगरीब बंधन उत्पन्न होते हैं, जो अंत में, आयनिक क्रिस्टल जाली को पानी के द्विध्रुव से घिरे अलग-अलग आयनों में विभाजित करते हैं,

इसलिए उन्हें हाइड्रेटेड आयन कहा जाता है। लगभग ऐसा ही होता है यदि क्लोराइड जैसे ध्रुवीय अणुओं वाला पदार्थ पानी में घुल जाता है (चित्र 16, बी देखें)। उसी समय, यदि किसी विलेय के अणु एक सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय प्रकार के बंधन के अनुसार बनाए जाते हैं, तो समाधान में कोई आयन नहीं बनता है, क्योंकि गैर-ध्रुवीय अणु पानी के अणुओं से आयनिक के समान प्रभाव का अनुभव नहीं करते हैं और ध्रुवीय अणु। मूल रूप से, अधिकांश कार्बनिक पदार्थों के अणु सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय प्रकार के अनुसार निर्मित होते हैं। इसलिए, कार्बनिक पदार्थ, एक नियम के रूप में, इलेक्ट्रोलाइट्स नहीं हैं!

चावल। सोलह. पानी में सोडियम क्लोराइड के पृथक्करण की योजना (ए) और पानी में ध्रुवीय एचसीएल अणुओं के पृथक्करण (बी)

इस प्रकार, केवल ऐसे पदार्थ इलेक्ट्रोलाइट्स हो सकते हैं, जिनमें से अणु आयनिक, या ध्रुवीय, अणु में परमाणुओं के बंधन के प्रकार के अनुसार बनाया जाता है। इसके अलावा, विलायक के अणुओं में एक ध्रुवीय संरचना भी होनी चाहिए और ई। केवल ऐसी परिस्थितियों में ही अणुओं के आयनों में अपघटन की उम्मीद की जा सकती है।
एक विलायक की क्रिया द्वारा इलेक्ट्रोलाइट अणुओं के आयनों में टूटने को इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण कहा जाता है।
इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की परिभाषा एक नोटबुक में लिखिए।
"पृथक्करण" शब्द का अर्थ है "प्रतिवर्ती क्षय"। यदि इलेक्ट्रोलाइट समाधान वाष्पित हो जाता है, तो हम फिर से उसी इलेक्ट्रोलाइट को उसी मात्रा में प्राप्त करेंगे जैसे कि विघटन से पहले, क्योंकि रिवर्स प्रक्रिया होगी - मोलराइजेशन।

65. रासायनिक बंधन के प्रकार और समाधान में व्यवहार के संदर्भ में इलेक्ट्रोलाइट गैर-इलेक्ट्रोलाइट से कैसे भिन्न होता है?
66. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रक्रिया के लिए यह क्यों आवश्यक है कि विलायक में द्विध्रुवीय अणु होते हैं, और रासायनिक बंधन की इलेक्ट्रोलाइट-आयनिक या ध्रुवीय प्रकृति होती है?
67. गैर-ध्रुवीय अणुओं वाले पदार्थ इलेक्ट्रोलाइट्स क्यों नहीं हो सकते हैं?
68. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण क्या है तैयार करें। दिल से परिभाषा जानें।
60. वियोजन से मोलरीकरण की प्रक्रिया कैसे दूर होती है?

समाधान में इलेक्ट्रोलाइट्स के पृथक्करण को पहली बार 1887 में स्वीडिश वैज्ञानिक एरेनस द्वारा समझाया गया था। उन्होंने सिद्धांत के मुख्य प्रावधान तैयार किए, जिसे उन्होंने इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का सिद्धांत कहा,
इस सिद्धांत के मुख्य प्रावधान इस प्रकार हैं।

1 सभी पदार्थ, जिनके समाधान विद्युत प्रवाह (इलेक्ट्रोलाइट्स) का संचालन करते हैं, घुलने की क्रिया के तहत, सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित कणों - आयनों में विघटित हो जाते हैं।
2. यदि विलयन में एक नियत विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है, तो धनावेशित आयन ऋणात्मक ध्रुव - कैथोड की ओर गति करेंगे, इसलिए उन्हें धनायन कहा जाता है। ऋणात्मक रूप से आवेशित आयन धनात्मक ध्रुव - एनोड की ओर बढ़ेंगे, इसलिए उन्हें आयन कहा जाता है। किसी विलयन में धनायनों का कुल आवेश ऋणायनों के कुल आवेश के बराबर होता है, इसलिए विलयन हमेशा विद्युत रूप से उदासीन होता है।
3. एक ही तत्व के आयन और परमाणु गुणों में एक दूसरे से बहुत भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, कॉपर आयनों का रंग नीला होता है, जिसके लिए कॉपर सल्फेट का रंग होता है, और मुक्त एक लाल धातु होता है। सोडियम परमाणु पानी के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, इससे मुक्त होते हैं और क्षार बनाते हैं, जबकि सोडियम आयन व्यावहारिक रूप से पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।
क्लोरीन आयन रंगहीन, गैर विषैले, रंगहीन और गंधहीन होते हैं, जिन्हें उसी सोडियम क्लोराइड घोल की जांच करने पर देखा जा सकता है, और स्वयं हरा-पीला होता है
एक विशिष्ट तीखी गंध वाली जहरीली गैस।
सिद्धांत के मुख्य प्रावधानों को अपनी नोटबुक में लिखिए।
लिखते समय एक परमाणु को आयन से अलग करने के लिए, ऊपर दाईं ओर स्थित आयन में आवेश और उसके परिमाण का संकेत दिया जाता है। उदाहरण के लिए: सोडियम परमाणु Na है, और सोडियम आयन Na + है (इसमें लिखा है: "एकल आवेशित सोडियम धनायन"); कॉपर परमाणु Cu है, और कॉपर आयन Cu 2+ है (पढ़ें: "डबल चार्ज कॉपर कटियन"); एल्यूमीनियम परमाणु अल है, और एल्यूमीनियम आयन अल 3+ है (पढ़ें: "ट्रिपल-चार्ज एल्यूमीनियम केशन"), सल्फर परमाणु एस है, और सल्फर आयन एस 2 है; (पढ़ें: "दोगुना चार्ज सल्फर आयन"), क्लोरीन परमाणु Cl, और क्लोरीन आयन Cl -, आदि।

70. आयन क्या होते हैं?
71. आयन उदासीन परमाणुओं से किस प्रकार भिन्न होते हैं?
72. किन आयनों को धनायन कहा जाता है, कौन से आयन और क्यों?
73. लिखित रूप में एक आयन को एक तटस्थ परमाणु से अलग कैसे करें (उदाहरण दें)?
74. निम्नलिखित आयनों को नाम दें: Fe 2+, Fe 3+, K +, Br -।

क्षार, अम्ल और लवण का वियोजन

हम पहले ही कह चुके हैं कि केवल ऐसे यौगिक जिनके अणु आयनिक या ध्रुवीय प्रकार के बंधन के अनुसार निर्मित होते हैं, आयनों में विघटित हो सकते हैं, इसे NaCl और HCl के उदाहरण का उपयोग करके देखते हुए। जहां तक ​​गैर-ध्रुवीय अणुओं का संबंध है, वे जलीय विलयनों में आयनों में विघटित नहीं होते हैं।
हालांकि, अणुओं में अक्सर ऐसे पदार्थ होते हैं जिनके दोनों प्रकार के बंधन देखे जाते हैं, उदाहरण के लिए, सोडियम हाइड्रॉक्साइड अणु NaOH में, धातु एक आयनिक बंधन द्वारा हाइड्रॉक्सिल से और एक सहसंयोजक बंधन द्वारा ऑक्सीजन से बंधी होती है। सल्फ्यूरिक एसिड अणु एच 2 एसओ 4 में, हाइड्रोजन एक ध्रुवीय बंधन द्वारा एसिड अवशेषों से और एक सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय बंधन द्वारा ऑक्सीजन के लिए बाध्य है। एल्युमिनियम नाइट्रेट अणु में, अल (NO 3) 3 एक आयनिक बंधन द्वारा एसिड अवशेषों से बंधा होता है, और नाइट्रोजन परमाणुओं को एक सहसंयोजक बंधन द्वारा ऑक्सीजन परमाणुओं से बांधा जाता है। ऐसे मामलों में, अणु का आयनों में क्षय आयनिक या ध्रुवीय बंधन के स्थल पर होता है। सहसंयोजक बंधन अविभाजित रहते हैं।
यह पूर्वगामी से इस प्रकार है कि न केवल व्यक्तिगत परमाणु, बल्कि परमाणुओं के समूह भी आयन हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रॉक्सिल, जब अलग हो जाता है, तो एक OH- आयन बनाता है, जिसे हाइड्रॉक्सिल आयन कहा जाता है। अम्ल अवशेष SO 4 एक दुगना आवेशित आयन - सल्फेट आयन बनाता है। प्रत्येक आयन का आवेश उसकी संयोजकता से निर्धारित होता है।

अब हम विचार कर सकते हैं कि अकार्बनिक पदार्थों के विभिन्न वर्ग किन आयनों में वियोजित होते हैं। रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरणों की तरह, पृथक्करण समीकरण भी लिखे जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, कास्टिक सोडा आयनों में क्षय को इस प्रकार लिखा जाता है:
NaOH \u003d ना + + ओह -
कभी-कभी, ऐसे समीकरणों में समान चिह्न के बजाय, वे यह दर्शाने के लिए उत्क्रमणीयता चिह्न लगाते हैं कि पृथक्करण एक उत्क्रमणीय प्रक्रिया है और जब विलायक हटा दिया जाता है तो विपरीत दिशा में आगे बढ़ सकते हैं।
कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड निम्नानुसार अलग हो जाता है:
सीए (ओएच) 2 \u003d सीए 2+ + 2OH -
(हाइड्रॉक्सिल समूहों की संख्या को दर्शाने वाला सूचकांक एक गुणांक बन जाता है)।
रिकॉर्ड की शुद्धता की जांच करने के लिए, धनायनों के कुल धनात्मक आवेश और ऋणायनों के कुल ऋणात्मक आवेश की गणना की जानी चाहिए। वे निरपेक्ष मूल्य में बराबर होने चाहिए। इस स्थिति में, धनात्मक आवेशों का योग +2 और ऋणात्मक -2 है। जो कहा गया है, उससे इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत के आलोक में आधारों की परिभाषा उत्पन्न होती है।

क्षार वे विद्युत अपघट्य होते हैं जो विलयन में वियोजित होकर केवल धातु धनायन और हाइड्रॉक्सिल आयन बनाते हैं।

आधारों की परिभाषा अपनी नोटबुक में लिखिए।

75. घुलनशीलता तालिका के अनुसार पहले जाँच करने के बाद कि क्या वे इलेक्ट्रोलाइट्स हैं: बेरियम हाइड्रॉक्साइड, आयरन हाइड्रॉक्साइड, पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड, स्ट्रोंटियम हाइड्रॉक्साइड, जिंक हाइड्रॉक्साइड, लिथियम हाइड्रॉक्साइड, निम्नलिखित आधारों के लिए पृथक्करण समीकरण लिखें।
एसिड आयनों में अपघटन होता है जहां एक ध्रुवीय बंधन होता है, यानी हाइड्रोजन परमाणु और एसिड अवशेष के बीच।

उदाहरण के लिए, नाइट्रिक एसिड समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है:
एचएनओ 3 \u003d एच + + नहीं 3 -
दो या अधिक मूल अम्लों के लिए, पृथक्करण चरणों में होता है, उदाहरण के लिए, एच 2 सीओ 3 के लिए:
एच 2 सीओ 3 ⇄ एच + + एचसीओ एस - (पहला चरण) एचसीओ 3 ⇄ एच + + सीओ 2 3 - (दूसरा चरण)
चरणबद्ध वियोजन को कभी-कभी निरंतर समानता के रूप में दर्शाया जाता है।
एच 2 सीओ 3 ⇄ एच + + एचसीओ 3 - ⇄ 2 एच + + सीओ 2 3 -
स्टेपवाइज डिसोसिएशन में स्टेपवाइज डिसोसिएशन बहुत कम हो जाता है, और आखिरी स्टेप में यह आमतौर पर बहुत छोटा होता है।
इस प्रकार, एसिड इलेक्ट्रोलाइट्स होते हैं जो केवल हाइड्रोजन आयनों को धनायनों के रूप में बनाने के लिए समाधान में अलग हो जाते हैं।

अम्ल की परिभाषा अपनी नोटबुक में लिखिए।

76. निम्नलिखित एसिड के लिए पृथक्करण समीकरण लिखें: सल्फ्यूरिक, फॉस्फोरिक, हाइड्रोजन सल्फाइड, सल्फरस, हाइड्रोक्लोरिक। दो या दो से अधिक क्षारकीय अम्लों की दशा में समीकरणों को चरणों में लिखिए।

क्षारों और अम्लों के पृथक्करण की प्रकृति उस आयन की त्रिज्या और आवेश पर निर्भर करती है जो क्षार या अम्ल बनाता है।
Na + आयन की त्रिज्या H + आयन की त्रिज्या से अधिक होती है, इसलिए ऑक्सीजन के इलेक्ट्रॉन कोश सोडियम नाभिक की तुलना में हाइड्रोजन नाभिक को अधिक मजबूती से आकर्षित करते हैं। इसलिए, पृथक्करण के दौरान, Na-OH बांड तेजी से टूटना चाहिए। आयन का त्रिज्या जितना बड़ा होता है, हाइड्रॉक्साइड बनाता है, उसी चार्ज के साथ, इसे अलग करना उतना ही आसान होता है।
उसी उपसमूह में, एक बड़ा परमाणु चार्ज वाला धातु हाइड्रॉक्साइड और इसलिए एक बड़ा आयनिक त्रिज्या अधिक मजबूती से अलग हो जाएगा।

77. डी.आई. मेंडेलीव के तत्वों की आवर्त सारणी का उपयोग करके, इंगित करें कि कौन सा आधार अधिक मजबूती से अलग हो जाएगा: एमजी (ओएच) 2 या सीनियर (ओएच) 2। क्यों?

हाइड्रॉक्साइड (या एसिड) बनाने वाले आयनों की त्रिज्या के करीबी मूल्यों के मामले में, पृथक्करण की प्रकृति इसके आवेश के परिमाण पर निर्भर करती है। इसलिए, चूंकि सिलिकिक एसिड में सिलिकॉन आयन का चार्ज H 2 SiO 3 - Si (+4) है, और आयन

परक्लोरिक एसिड एचसीएलओ 4 - सीएल (+7) में क्लोरीन, तो बाद वाला मजबूत होता है। आयन का धनात्मक आवेश जितना अधिक होता है, वह धनात्मक हाइड्रोजन आयन को उतना ही अधिक प्रतिकर्षित करता है। अम्ल वियोजन होता है।
बेरिलियम (द्वितीय अवधि) की उभयचरता को हाइड्रोजन आयन के प्रतिकारक बलों और बेरिलियम आयन द्वारा इसके आकर्षण के बीच एक अजीब संतुलन द्वारा समझाया गया है।

78. मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड डी.आई. मेंडेलीव, एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड - एम्फ़ोटेरिक की आवधिक प्रणाली की III अवधि में बुनियादी गुणों का प्रदर्शन क्यों करता है, और एक एसिड बनाता है? मैग्नीशियम, एल्युमिनियम और सल्फर आयनों के आवेशों और त्रिज्याओं की तुलना करके इसे स्पष्ट कीजिए।

चूंकि नमक के अणुओं में धातु के परमाणुओं और एसिड अवशेषों के बीच एक आयनिक बंधन होता है, उदाहरण के लिए, लवण क्रमशः धातु के धनायनों और एसिड अवशेषों के आयनों के निर्माण के साथ अलग हो जाते हैं:
अल 2 (एसओ 4) 3 \u003d 2अल 3+ + 3एसओ 2 4 -
इसके आधार पर, इलेक्ट्रोलाइट्स को लवण कहा जाता है, जो पृथक्करण के दौरान धातु आयनों को धनायन के रूप में और एसिड अवशेष आयनों को आयनों के रूप में बनाते हैं।

79. निम्न मध्यम लवणों के लिए पृथक्करण समीकरण लिखिए: सोडियम फॉस्फेट, मैग्नीशियम नाइट्रेट, एल्युमिनियम क्लोराइड, पोटेशियम सिलिकेट, सोडियम कार्बोनेट, पोटेशियम सल्फाइड, कॉपर (II) नाइट्रेट, आयरन (III) क्लोराइड।

अम्लीय, क्षारीय और अन्य लवणों का पृथक्करण कुछ अलग तरीके से होता है, जैसा कि नीचे चर्चा की जाएगी।

पृथक्करण की डिग्री

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया है। नतीजतन, एक साथ आयनों के निर्माण के साथ, विपरीत प्रक्रिया होती है - आयनों का अणुओं में संयोजन। उनके बीच एक संतुलन स्थापित होता है। विलयन जितना अधिक पतला होता है, वियोजन उतना ही पूर्ण होता है। पृथक्करण की पूर्णता को α अक्षर द्वारा निरूपित पृथक्करण की डिग्री के परिमाण से आंका जाता है।
प्रतिशत के रूप में व्यक्त विलेय के अणुओं की कुल संख्या n और विलेय के अणुओं की संख्या का अनुपात है:

एक नोटबुक में वियोजन की डिग्री का सूत्र और परिभाषा लिखें

दूसरे शब्दों में, यह दर्शाता है कि कितने प्रतिशत विघटित अणु आयनों में टूट गए हैं।
पृथक्करण की डिग्री के आधार पर, इलेक्ट्रोलाइट्स को मजबूत और कमजोर प्रतिष्ठित किया जाता है। जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोलाइट उतना ही मजबूत होगा।
इलेक्ट्रोलाइट्स को आयनों में क्षय के परिमाण से अलग किया जाता है: मजबूत, मध्यम, कमजोर।
मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स, उदाहरण के लिए एचएनओ 3, एचसीएल, एच 2 एसओ 4, कास्टिक क्षार और सभी लवण लगभग पूरी तरह से (100% तक) अलग हो जाते हैं, हालांकि, मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स में वे भी शामिल होते हैं जिनमें α\u003e 30%, यानी 30% से अधिक अणु आयनों में टूट गए। मध्यम इलेक्ट्रोलाइट्स, जैसे एच 3 आरओ 4 और एच 2 एसओ 3 में पृथक्करण की डिग्री 2 से 30% तक होती है। कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स, जैसे एनएच 4 ओएच, एच 2 सीओ 3, एच 2 एस खराब तरीके से अलग हो जाते हैं: α< 2%.
विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट्स के पृथक्करण की डिग्री की तुलना एक ही एकाग्रता (सबसे अधिक बार 0.1 एन) के समाधान में की जाती है, क्योंकि पृथक्करण की डिग्री समाधान की एकाग्रता पर दृढ़ता से निर्भर करती है।
पृथक्करण की डिग्री स्वयं विलेय की प्रकृति, विलायक और कई अन्य बाहरी प्रभावों से प्रभावित होती है। इस प्रकार, जब वे "मजबूत एसिड" या "मजबूत आधार" कहते हैं, तो उनका मतलब समाधान में किसी पदार्थ के पृथक्करण की डिग्री है। ऐसे में हम इन पदार्थों के बारे में इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में बात कर रहे हैं। किसी विशेष पदार्थ के पृथक्करण की डिग्री रासायनिक प्रतिक्रिया में उसके व्यवहार और प्रतिक्रिया के पाठ्यक्रम को ही निर्धारित करती है।

■ 80. हदबंदी की डिग्री की क्या विशेषता है α?

81. अपनी नोटबुक में एक तालिका बनाएं:

आपके द्वारा पढ़े गए पाठ के आधार पर प्रत्येक कॉलम में कम से कम दो उदाहरण दें। 82. अभिव्यक्ति "मजबूत एसिड", "कमजोर आधार" का क्या अर्थ है?

इलेक्ट्रोलाइट्स के बीच विनिमय प्रतिक्रियाएं।आयनिक समीकरण

चूंकि विलयन में इलेक्ट्रोलाइट्स आयनों में विघटित हो जाते हैं, इसलिए आयनों के बीच इलेक्ट्रोलाइट्स की प्रतिक्रियाएं भी होनी चाहिए।
विलयन में आयनों की परस्पर क्रिया को आयनिक अभिक्रिया कहते हैं।
अपनी नोटबुक में शब्दों को लिखें।
आयनों की भागीदारी के साथ, विनिमय और रेडॉक्स दोनों प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं। समाधान में इलेक्ट्रोलाइट्स की विनिमय प्रतिक्रियाओं पर विचार करें, उदाहरण के लिए, दो लवणों के बीच की बातचीत:
NaCl + AgNO 3 \u003d AgCl + NaNO 3
और कैसे मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स आयनों में अलग हो जाते हैं:
NaCl Na + + Cl -
AgNO 3 Ag + + NO 3 -
इसलिए, समीकरण के बाईं ओर इस रूप में लिखा जा सकता है: Na + + Cl - + Ag + + NO 3 - =
प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप प्राप्त पदार्थों पर विचार करें: AgCl एक अघुलनशील पदार्थ है, इसलिए यह आयनों में अलग नहीं होगा, और NaNO 3 एक घुलनशील नमक है, योजना के अनुसार आयनों में पूरी तरह से अलग हो जाता है
नानो 3 ना + + नहीं 3 -

NaNO 3 एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट है, इसलिए समीकरण का दाहिना पक्ष इस तरह लिखा जाता है:
... = Na + + NO 3 - + AgCl समग्र रूप से समीकरण का निम्न रूप होगा:
Na + + Cl - + Ag + + NO 3 - = Na + + NO 3 - + AgCl
ऐसे समीकरण को पूर्ण आयनिक समीकरण कहते हैं। इस समीकरण में समान पदों को कम करने पर, हम घटा हुआ आयनिक समीकरण प्राप्त करते हैं
एजी + + सीएल - = एजीसीएल
तो, आयनिक समीकरण के संकलन का क्रम।
1. प्रारंभिक उत्पादों (जो अलग हो जाते हैं) के सूत्र आयनिक रूप में लिखें।
2. प्राप्त उत्पादों के सूत्र आयनिक रूप में लिखें (जो अलग हो जाते हैं)।
3. जाँच करें कि क्या समीकरण के बाईं ओर और फिर दाईं ओर आयनों के धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों की कुल संख्या का निरपेक्ष मान है।
4. जाँच करें कि क्या समीकरण के बाएँ और दाएँ भागों में समान नाम के आयनों की संख्या मेल खाती है (उन परमाणुओं को ध्यान में रखते हुए जो गैर-विघटनकारी पदार्थ बनाते हैं)।
यह संपूर्ण आयनिक समीकरण के संकलन का समापन करता है।
एक नोटबुक में आयनिक समीकरण के संकलन का क्रम लिखिए।
5. एक संक्षिप्त आयनिक समीकरण को संकलित करने के लिए, समीकरण के बाएँ और दाएँ पक्षों पर समान चिह्नों के साथ समान शब्द खोजें और उन्हें समीकरण से बाहर करें, और फिर परिणामी संक्षिप्त आयनिक समीकरण लिखें।
दिया गया घटा हुआ आयनिक समीकरण न केवल इस प्रतिक्रिया का सार व्यक्त करता है। आइए कुछ प्रतिक्रिया समीकरण लिखें, उदाहरण के लिए:
1) एचसीएल + एग्नो 3 = एजीसीएल ↓ + एचएनओ 3
एच + + सीएल - + एजी + + नहीं 3 - \u003d एच + + नहीं 3 - + एजीसीएल

एजी + + सीएल - = एजीसीएल

2) BaCl 2 + 2AgNO 3 = Ba(NO 3) 2 + 2AgCl↓
बा 2+ + 2Cl - + 2Ag + + 2NO 3 - = बा 2+ + 2NO 3 - + 2AgCl
एजी + + सीएल - = एजीसीएल
3) AlCl 3 + 3AgNO 3 \u003d अल (NO 3) 3 + 3AgCl
अल 3+ + 3Cl - + 3Ag + + 3NO 3 - = अल 3+ + 3NO 3 - + 3AgCl
एजी + + सीएल - = एजीसीएल
दिए गए सभी उदाहरणों में, संक्षिप्त आयनिक समीकरण समान है। गुणात्मक विश्लेषण के लिए विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में यह परिस्थिति बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
ऐसे मामले हो सकते हैं, जब प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक (थोड़ा अलग करने वाला पदार्थ) बनता है
सीए (ओएच) 2 + 2 एचसीएल \u003d सीएसीएल 2 + 2 एच 2 ओ
सीए 2+ + 2OH - + 2H + + 2Cl - \u003d Ca 2+ + 2Cl - + 2H 2 O
एच + + ओएच - \u003d एच 2 ओ
या गैस निकलती है
ना 2 CO 3 + 2HNO 3 \u003d 2NaNO 3 + H 2 O + CO2

2Na + + CO 2 3 - + 2H + + 2NO 3 - \u003d 2Na + + 2NO 3 - + H 2 O + CO 2

2एच + + सीओ 2 3 - \u003d एच 2 ओ + सीओ 2
जैसा कि ज्ञात है, विनिमय प्रतिक्रियाओं के अंत तक आगे बढ़ने की शर्तें हैं: 1) यदि एक अवक्षेप बनता है, 2) यदि गैस निकलती है, और 3) यदि । इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत के दृष्टिकोण से इन सभी स्थितियों को निम्नानुसार तैयार किया जा सकता है: यदि प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, गैर-विघटनकारी या थोड़ा अलग करने वाले पदार्थ बनते हैं, तो विनिमय प्रतिक्रियाएं अंत तक आगे बढ़ती हैं।
ऐसे मामलों में जहां दोनों प्राप्त पदार्थ अच्छी तरह से अलग हो जाते हैं, प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती होती है, उदाहरण के लिए:
2केएसएल + ना 2 एसओ 4 ⇄ 2एनएसीएल + के 2 एसओ 4