कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्सपदार्थ जो आंशिक रूप से आयनों में वियोजित होते हैं। कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान, आयनों के साथ, अविभाजित अणु होते हैं। कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स समाधान में आयनों की उच्च सांद्रता नहीं दे सकते हैं। कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स में शामिल हैं:

1) लगभग सभी कार्बनिक अम्ल (CH 3 COOH, C 2 H 5 COOH, आदि);

2) कुछ अकार्बनिक एसिड (एच 2 सीओ 3, एच 2 एस, आदि);

3) लगभग सभी पानी में घुलनशील लवण, क्षार और अमोनियम हाइड्रॉक्साइड Ca 3 (PO 4) 2 ; घन (ओएच) 2; अल (ओएच) 3; एनएच4ओएच;

ये बिजली के कुचालक (या लगभग अचालक) होते हैं।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान में आयन सांद्रता गुणात्मक रूप से डिग्री और पृथक्करण स्थिरांक द्वारा विशेषता है।

पृथक्करण की डिग्री एक इकाई के अंशों में या प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है (ए \u003d 0.3 मजबूत और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स में सशर्त विभाजन सीमा है)।

पृथक्करण की डिग्री कमजोर इलेक्ट्रोलाइट समाधान की एकाग्रता पर निर्भर करती है। जब पानी से पतला किया जाता है, तो पृथक्करण की डिग्री हमेशा बढ़ जाती है, क्योंकि प्रति विलेय अणु में विलायक के अणुओं (H2O) की संख्या बढ़ जाती है। ले चेटेलियर सिद्धांत के अनुसार, इस मामले में इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का संतुलन उत्पाद निर्माण की दिशा में स्थानांतरित होना चाहिए, अर्थात। हाइड्रेटेड आयन।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की डिग्री समाधान के तापमान पर निर्भर करती है। आमतौर पर बढ़ते तापमान के साथ, पृथक्करण की डिग्री बढ़ जाती है, क्योंकि अणुओं में बंधन सक्रिय हो जाते हैं, वे अधिक गतिशील हो जाते हैं और आयनित करना आसान हो जाता है। एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट समाधान में आयनों की एकाग्रता की गणना पृथक्करण की डिग्री जानने के लिए की जा सकती है एऔर पदार्थ की प्रारंभिक एकाग्रता सीमिश्रण में।

एचएएन = एच + + एन -।

इस प्रतिक्रिया का संतुलन स्थिरांक K p पृथक्करण स्थिरांक K d है:

के डी =। /। (10.11)

यदि हम संतुलन सांद्रता को एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट C की सांद्रता और इसके पृथक्करण की डिग्री α के रूप में व्यक्त करते हैं, तो हम प्राप्त करते हैं:

के डी \u003d सी। α। सी. α/सी. (1-α) = सी। α 2 / 1-α। (10.12)

इस रिश्ते को कहा जाता है ओस्टवाल्ड का तनुकरण नियम. α . पर बहुत कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए<<1 это уравнение упрощается:

के डी \u003d सी। α 2। (10.13)

यह हमें यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति देता है कि, अनंत तनुकरण पर, वियोजन की डिग्री α एकता की ओर प्रवृत्त होती है।

पानी में प्रोटोलिटिक संतुलन:

,

,

तनु विलयनों में एक नियत ताप पर जल में जल की सान्द्रता नियत तथा 55.5 के बराबर होती है, ( )

, (10.15)

जहां K पानी का आयनिक उत्पाद है।

फिर =10 -7 । व्यवहार में, मापने और रिकॉर्ड करने की सुविधा के कारण, एक मान का उपयोग किया जाता है - एक एसिड या बेस की ताकत का पीएच मान, (मानदंड)। उसी प्रकार .

समीकरण से (11.15): . पीएच = 7 पर - समाधान की प्रतिक्रिया तटस्थ है, पीएच . पर<7 – кислая, а при pH>7 - क्षारीय।

सामान्य परिस्थितियों में (0 डिग्री सेल्सियस):

, तब

चित्र 10.4 - विभिन्न पदार्थों और प्रणालियों का pH

10.7 मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स ऐसे पदार्थ होते हैं, जो पानी में घुलने पर आयनों में लगभग पूरी तरह से विघटित हो जाते हैं। एक नियम के रूप में, मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स में आयनिक या अत्यधिक ध्रुवीय बंधन वाले पदार्थ शामिल होते हैं: सभी अत्यधिक घुलनशील लवण, मजबूत एसिड (HCl, HBr, HI, HClO 4, H 2 SO 4, HNO 3) और मजबूत आधार (LiOH, NaOH, KOH, आरबीओएच, सीएसओएच, बा (ओएच) 2, सीनियर (ओएच) 2, सीए (ओएच) 2)।

प्रबल विद्युत अपघट्य के विलयन में विलेय मुख्य रूप से आयनों (धनायनों और ऋणायनों) के रूप में पाया जाता है; असंबद्ध अणु व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित हैं।

मजबूत और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के बीच मूलभूत अंतर यह है कि मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स का पृथक्करण संतुलन पूरी तरह से दाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है:

एच 2 एसओ 4 \u003d एच + + एचएसओ 4 -,

और इसलिए संतुलन का स्थिरांक (पृथक्करण) एक अनिश्चित मात्रा बन जाता है। एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट की बढ़ती एकाग्रता के साथ विद्युत चालकता में कमी आयनों के इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन के कारण होती है।

डच वैज्ञानिक पेट्रस जोसेफस विल्हेल्मस डेबी और जर्मन वैज्ञानिक एरिच हकल ने कहा:

1) इलेक्ट्रोलाइट पूरी तरह से अलग हो जाता है, लेकिन अपेक्षाकृत पतला समाधान (सी एम = 0.01 मोल। एल -1) में;

2) प्रत्येक आयन विपरीत चिन्ह के आयनों के एक कोश से घिरा होता है। बदले में, इनमें से प्रत्येक आयन घुल जाता है। इस वातावरण को आयनिक वातावरण कहा जाता है। विपरीत संकेतों के आयनों की इलेक्ट्रोलाइटिक बातचीत में, आयनिक वातावरण के प्रभाव को ध्यान में रखना आवश्यक है। जब धनायन किसी स्थिरवैद्युत क्षेत्र में गति करता है, तो आयनिक वातावरण विकृत हो जाता है; वह उसके आगे मोटा और उसके पीछे पतला हो जाता है। आयनिक वातावरण की इस विषमता का धनायन की गति पर अधिक निरोधात्मक प्रभाव पड़ता है, इलेक्ट्रोलाइट्स की सांद्रता जितनी अधिक होती है और आयनों का आवेश उतना ही अधिक होता है। इन प्रणालियों में, एकाग्रता की अवधारणा अस्पष्ट हो जाती है और इसे गतिविधि द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। एक द्विआधारी एकल आवेशित इलेक्ट्रोलाइट के लिए कटान = कैट + + एन - क्रमशः धनायन (ए +) और आयन (ए -) की गतिविधियां हैं,

ए + = γ +। सी + , ए - = γ -। सी -, (10.16)

जहाँ C + और C - क्रमशः धनायन और ऋणायन की विश्लेषणात्मक सांद्रताएँ हैं;

+ और γ - - उनकी गतिविधि गुणांक।

(10.17)

प्रत्येक आयन की गतिविधि को अलग से निर्धारित करना असंभव है, इसलिए, एकल आवेशित इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, गतिविधियों के ज्यामितीय माध्य मान i

और गतिविधि गुणांक।

अनुदेश

इस सिद्धांत का सार यह है कि जब पिघलाया जाता है (पानी में घुल जाता है), तो लगभग सभी इलेक्ट्रोलाइट्स आयनों में विघटित हो जाते हैं, जो सकारात्मक और नकारात्मक दोनों चार्ज होते हैं (जिसे इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण कहा जाता है)। एक विद्युत प्रवाह के प्रभाव में, एनोड (+) की ओर ऋणात्मक ("-"), और धनात्मक रूप से आवेशित (धनायन, "+"), कैथोड (-) की ओर बढ़ते हैं। इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया है (रिवर्स प्रक्रिया को "मोलराइजेशन" कहा जाता है)।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की डिग्री (ए) इलेक्ट्रोलाइट ही, विलायक और उनकी एकाग्रता पर निर्भर है। यह अणुओं (एन) की संख्या का अनुपात है जो आयनों में विघटित हो गए हैं और समाधान (एन) में पेश किए गए अणुओं की कुल संख्या में हैं। आपको मिलता है: ए = एन / एन

इस प्रकार, मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स ऐसे पदार्थ होते हैं जो पानी में घुलने पर आयनों में पूरी तरह से विघटित हो जाते हैं। मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स, एक नियम के रूप में, अत्यधिक ध्रुवीय या बांड वाले पदार्थ होते हैं: ये ऐसे लवण होते हैं जो अत्यधिक घुलनशील होते हैं (HCl, HI, HBr, HClO4, HNO3, H2SO4), साथ ही मजबूत आधार (KOH, NaOH, RbOH, Ba) ओएच) 2, सीएसओएच, सीनियर (ओएच) 2, लीओएच, सीए (ओएच) 2)। प्रबल विद्युत अपघट्य में इसमें घुला हुआ पदार्थ अधिकतर आयनों ( ) के रूप में होता है ; व्यावहारिक रूप से कोई अणु नहीं हैं जो असंबद्ध हैं।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स ऐसे पदार्थ होते हैं जो केवल आंशिक रूप से आयनों में अलग हो जाते हैं। कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स, समाधान में आयनों के साथ, अविभाजित अणु होते हैं। कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स घोल में आयनों की मजबूत सांद्रता नहीं देते हैं।

कमजोर हैं:
- कार्बनिक अम्ल (लगभग सभी) (C2H5COOH, CH3COOH, आदि);
- कुछ अम्ल (H2S, H2CO3, आदि);
- लगभग सभी लवण, पानी में थोड़ा घुलनशील, अमोनियम हाइड्रॉक्साइड, साथ ही सभी आधार (Ca3 (PO4) 2; Cu (OH) 2; Al (OH) 3; NH4OH);
- पानी।

वे व्यावहारिक रूप से विद्युत प्रवाह, या आचरण नहीं करते हैं, लेकिन खराब तरीके से करते हैं।

टिप्पणी

हालांकि शुद्ध पानी बहुत खराब तरीके से बिजली का संचालन करता है, फिर भी इसमें एक मापनीय विद्युत चालकता होती है, इस तथ्य के कारण कि पानी हाइड्रॉक्साइड आयनों और हाइड्रोजन आयनों में थोड़ा अलग हो जाता है।

मददगार सलाह

अधिकांश इलेक्ट्रोलाइट्स संक्षारक पदार्थ होते हैं, इसलिए उनके साथ काम करते समय बेहद सावधान रहें और सुरक्षा नियमों का पालन करें।

एक मजबूत आधार एक हाइड्रॉक्सिल समूह -ओएच और एक क्षार (आवर्त प्रणाली के समूह I तत्व: ली, के, ना, आरबी, सीएस) या क्षारीय पृथ्वी धातु (समूह II तत्व बा, सीए) द्वारा गठित एक अकार्बनिक रासायनिक यौगिक है। उन्हें सूत्र LiOH, KOH, NaOH, RbOH, CsOH, Ca(OH) , Ba(OH) के रूप में लिखा जाता है।

आपको चाहिये होगा

• वाष्पीकरण कप
• बर्नर
• संकेतक
• धातु की छड़
• होरो₄

अनुदेश

मजबूत आधार सभी की विशेषता प्रदर्शित करते हैं। समाधान में उपस्थिति संकेतक के रंग में परिवर्तन से निर्धारित होती है। परीक्षण समाधान के साथ नमूने में फिनोलफथेलिन मिलाएं या लिटमस पेपर को छोड़ दें। मिथाइल ऑरेंज पीला है, फिनोलफथेलिन बैंगनी है, और लिटमस पेपर नीला है। आधार जितना मजबूत होगा, संकेतक का रंग उतना ही तीव्र होगा।

यदि आपको यह पता लगाने की आवश्यकता है कि आपके लिए कौन से क्षार प्रस्तुत किए गए हैं, तो समाधानों का गुणात्मक विश्लेषण करें। सबसे आम मजबूत आधार लिथियम, पोटेशियम, सोडियम, बेरियम और कैल्शियम हैं। क्षार अम्ल (निष्क्रियीकरण अभिक्रिया) से अभिक्रिया करके लवण और जल बनाते हैं। इस मामले में, Ca(OH) , Ba(OH) और LiOH को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। जब एसिड के साथ, अघुलनशील बनते हैं। शेष हाइड्रॉक्साइड वर्षा नहीं देंगे, tk। सभी K और Na लवण घुलनशील होते हैं।
3 Ca(OH) ₂ + 2 H₃RO₄ ---→ Ca₃(PO₄)₂↓+ 6 H₂О

3 Va(OH) ₂ +2 H₃RO₄ ---→ Va₃(PO₄)₂↓+ 6 H₂О

3 LiOH + ---→ Li₃РО₄↓ + 3 H₂О
इन्हें छान कर सुखा लें। सूखे तलछट को बर्नर की लौ में डालें। लौ का रंग बदलकर लिथियम, कैल्शियम और बेरियम आयनों को गुणात्मक रूप से निर्धारित किया जा सकता है। तदनुसार, आप निर्धारित करेंगे कि कौन सा हाइड्रॉक्साइड है। लिथियम लवण बर्नर की लौ को कैरमाइन लाल रंग देता है। बेरियम लवण - हरे रंग में, और कैल्शियम लवण - रास्पबेरी में।

शेष क्षार घुलनशील ऑर्थोफॉस्फेट बनाते हैं।

3 NaOH + Н₃РО₄--→ Na₃РО₄ + 3 H₂О

3 KOH + H₃PO₄--→ K₃PO₄ + 3 H₂O

पानी को सूखे अवशेषों में वाष्पित करें। धातु की छड़ पर वाष्पित लवण बारी-बारी से बर्नर की लौ में लाते हैं। वहां, सोडियम नमक - लौ चमकीली पीली हो जाएगी, और पोटेशियम - गुलाबी-बैंगनी। इस प्रकार, उपकरण और अभिकर्मकों का एक न्यूनतम सेट होने के कारण, आपने आपको दिए गए सभी मजबूत कारणों का निर्धारण किया है।

इलेक्ट्रोलाइट एक ऐसा पदार्थ है जो ठोस अवस्था में परावैद्युत होता है, यानी विद्युत प्रवाह का संचालन नहीं करता है, हालांकि, भंग या पिघले हुए रूप में यह एक कंडक्टर बन जाता है। संपत्तियों में इतना भारी बदलाव क्यों हो रहा है? तथ्य यह है कि समाधान में इलेक्ट्रोलाइट अणु सकारात्मक रूप से चार्ज और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों में अलग हो जाते हैं या पिघल जाते हैं, जिसके कारण इस तरह के एकत्रीकरण की स्थिति में ये पदार्थ विद्युत प्रवाह का संचालन करने में सक्षम होते हैं। अधिकांश लवण, अम्ल, क्षार में इलेक्ट्रोलाइटिक गुण होते हैं।

अनुदेश

कौन से पदार्थ मजबूत हैं? ऐसे पदार्थ, घोल या गलन में जिनमें से लगभग 100% अणु उजागर होते हैं, और घोल की सांद्रता की परवाह किए बिना। सूची में घुलनशील क्षार, लवण और कुछ एसिड जैसे हाइड्रोक्लोरिक, ब्रोमीन, आयोडीन, नाइट्रिक इत्यादि के विशाल बहुमत शामिल हैं।

और दुर्बल विलयन या गलन में कैसे व्यवहार करते हैं? इलेक्ट्रोलाइट्स? सबसे पहले, वे बहुत कम हद तक अलग हो जाते हैं (अणुओं की कुल संख्या का 3% से अधिक नहीं), और दूसरी बात, वे बदतर और धीमी गति से चलते हैं, समाधान की एकाग्रता जितनी अधिक होती है। ऐसे इलेक्ट्रोलाइट्स में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, (अमोनियम हाइड्रॉक्साइड), अधिकांश कार्बनिक और अकार्बनिक एसिड (हाइड्रोफ्लोरिक - एचएफ सहित) और निश्चित रूप से, हम सभी के लिए परिचित पानी। चूंकि इसके अणुओं का केवल एक नगण्य अंश हाइड्रोजन आयनों और हाइड्रॉक्सिल आयनों में विघटित होता है।

याद रखें कि पृथक्करण की डिग्री और, तदनुसार, इलेक्ट्रोलाइट की ताकत कारकों पर निर्भर करती है: इलेक्ट्रोलाइट की प्रकृति, विलायक और तापमान। इसलिए, यह विभाजन अपने आप में कुछ हद तक सशर्त है। आखिरकार, एक ही पदार्थ, विभिन्न परिस्थितियों में, एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट और एक कमजोर दोनों हो सकता है। इलेक्ट्रोलाइट की ताकत का आकलन करने के लिए, एक विशेष मूल्य पेश किया गया था - बड़े पैमाने पर कार्रवाई के कानून के आधार पर निर्धारित पृथक्करण स्थिरांक। लेकिन यह केवल कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स पर लागू होता है; बलवान इलेक्ट्रोलाइट्सवे अभिनय जनता के कानून का पालन नहीं करते हैं।

स्रोत:

• मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स सूची

नमक- ये रसायन होते हैं जिनमें एक धनायन होता है, अर्थात्, एक धनात्मक आवेशित आयन, एक धातु और एक ऋणात्मक आवेशित आयन - एक अम्ल अवशेष। लवण कई प्रकार के होते हैं: सामान्य, अम्लीय, क्षारीय, दोहरा, मिश्रित, हाइड्रेटेड, जटिल। यह धनायन और आयनों की रचनाओं पर निर्भर करता है। आप कैसे निर्धारित कर सकते हैं आधारनमक?

, , 21 , , ,
, 25-26 , 27-28 , , 30, , , , , , , , /2003

6.3. मजबूत और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स

इस खंड की सामग्री पहले से अध्ययन किए गए स्कूल रसायन विज्ञान पाठ्यक्रमों और पिछले खंड से आंशिक रूप से परिचित है। आइए संक्षेप में समीक्षा करें कि आप क्या जानते हैं और नई सामग्री से परिचित हों।

पिछले भाग में, हमने कुछ लवणों और कार्बनिक पदार्थों के जलीय विलयनों में व्यवहार पर चर्चा की थी जो जलीय विलयन में पूरी तरह से आयनों में विघटित हो जाते हैं।
कई सरल लेकिन निस्संदेह प्रमाण हैं कि जलीय घोल में कुछ पदार्थ कणों में विघटित हो जाते हैं। इस प्रकार, सल्फ्यूरिक एच 2 एसओ 4, नाइट्रिक एचएनओ 3, क्लोरीन एचसीएलओ 4, हाइड्रोक्लोरिक (हाइड्रोक्लोरिक) एचसीएल, एसिटिक सीएच 3 सीओओएच और अन्य एसिड के जलीय घोल का स्वाद खट्टा होता है। अम्लों के सूत्रों में, सामान्य कण हाइड्रोजन परमाणु है, और यह माना जा सकता है कि (आयन के रूप में) यह इन सभी विभिन्न पदार्थों के समान स्वाद का कारण है।
जलीय घोल में वियोजन के दौरान बनने वाले हाइड्रोजन आयन घोल को खट्टा स्वाद देते हैं, इसलिए ऐसे पदार्थों को अम्ल कहा जाता है। प्रकृति में, केवल हाइड्रोजन आयनों का स्वाद खट्टा होता है। वे एक जलीय घोल में एक तथाकथित अम्लीय (अम्लीय) वातावरण बनाते हैं।

याद रखें, जब आप "हाइड्रोजन क्लोराइड" कहते हैं, तो आपका मतलब इस पदार्थ की गैसीय और क्रिस्टलीय अवस्था से है, लेकिन एक जलीय घोल के लिए, आपको "हाइड्रोक्लोरिक एसिड घोल", "हाइड्रोक्लोरिक एसिड" कहना चाहिए या सामान्य नाम "हाइड्रोक्लोरिक एसिड" का उपयोग करना चाहिए। हालांकि किसी भी अवस्था में पदार्थ की संरचना एक ही सूत्र द्वारा व्यक्त की जाती है - एचसीएल।

लिथियम (LiOH), सोडियम (NaOH), पोटेशियम (KOH), बेरियम (Ba (OH) 2), कैल्शियम (Ca (OH) 2) और अन्य धातुओं के हाइड्रॉक्साइड के जलीय घोल में समान अप्रिय कड़वा-साबुन स्वाद और कारण होता है। हाथों की त्वचा पर फिसलने का एहसास। जाहिर है, ओएच-हाइड्रॉक्साइड आयन, जो ऐसे यौगिकों का हिस्सा हैं, इस संपत्ति के लिए जिम्मेदार हैं।
हाइड्रोक्लोरिक एचसीएल, हाइड्रोब्रोमिक एचबीआर और हाइड्रोयोडिक एचआई एसिड जिंक के साथ उसी तरह प्रतिक्रिया करते हैं, उनकी अलग संरचना के बावजूद, क्योंकि यह एसिड नहीं है जो वास्तव में जिंक के साथ प्रतिक्रिया करता है:

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H2,

और हाइड्रोजन आयन:

Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2,

और हाइड्रोजन गैस और जिंक आयन बनते हैं।
कुछ नमक समाधानों का मिश्रण, उदाहरण के लिए, पोटेशियम क्लोराइड KCl और सोडियम नाइट्रेट NaNO 3, ध्यान देने योग्य थर्मल प्रभाव के साथ नहीं है, हालांकि समाधान के वाष्पीकरण के बाद, चार पदार्थों के क्रिस्टल का मिश्रण बनता है: मूल वाले - पोटेशियम क्लोराइड और सोडियम नाइट्रेट - और नए - पोटेशियम नाइट्रेट KNO 3 और सोडियम क्लोराइड NaCl। यह माना जा सकता है कि एक घोल में, दो प्रारंभिक लवण पूरी तरह से आयनों में विघटित हो जाते हैं, जो वाष्पित होने पर चार क्रिस्टलीय पदार्थ बनाते हैं:

एसिड, हाइड्रॉक्साइड और लवण के जलीय घोलों की विद्युत चालकता के साथ इस जानकारी की तुलना और कई अन्य प्रावधानों के साथ, एस.ए. अरहेनियस ने 1887 में इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की परिकल्पना को सामने रखा, जिसके अनुसार एसिड, हाइड्रॉक्साइड और लवण के अणु, भंग होने पर पानी में, आयनों में अलग हो जाना।
इलेक्ट्रोलिसिस उत्पादों का अध्ययन आपको आयनों को सकारात्मक या नकारात्मक चार्ज करने की अनुमति देता है। जाहिर है, अगर एक एसिड, उदाहरण के लिए, नाइट्रिक एचएनओ 3, अलग हो जाता है, मान लीजिए, दो आयनों में और हाइड्रोजन कैथोड (नकारात्मक रूप से चार्ज इलेक्ट्रोड) पर एक जलीय समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान जारी किया जाता है, तो, इसलिए, सकारात्मक रूप से चार्ज हाइड्रोजन आयन होते हैं एच + समाधान में। तो हदबंदी समीकरण इस प्रकार लिखा जाना चाहिए:

एचएनओ 3 \u003d एच + +।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण- पानी के अणु (या अन्य विलायक) के साथ बातचीत के परिणामस्वरूप पानी में आयनों में घुलने पर यौगिक का पूर्ण या आंशिक अपघटन।
इलेक्ट्रोलाइट्स- अम्ल, क्षार या लवण, जिनके जलीय विलयन पृथक्करण के परिणामस्वरूप विद्युत प्रवाह का संचालन करते हैं।
वे पदार्थ जो जलीय विलयन में आयनों में वियोजित नहीं होते हैं और जिनके विलयन में विद्युत का चालन नहीं होता है, कहलाते हैं गैर इलेक्ट्रोलाइट्स.
इलेक्ट्रोलाइट्स का पृथक्करण मात्राबद्ध है पृथक्करण की डिग्री- आयनों में विघटित "अणुओं" (सूत्र इकाइयों) की संख्या का अनुपात विलेय के "अणुओं" की कुल संख्या से। पृथक्करण की डिग्री को ग्रीक अक्षर द्वारा निरूपित किया जाता है। उदाहरण के लिए, यदि विलेय के प्रत्येक 100 "अणुओं" में से 80 आयनों में विघटित हो जाते हैं, तो विलेय के पृथक्करण की डिग्री है: = 80/100 = 0.8, या 80%।
अलग करने की क्षमता के अनुसार (या, जैसा कि वे कहते हैं, "ताकत से"), इलेक्ट्रोलाइट्स को विभाजित किया जाता है बलवान, मध्यमऔर कमज़ोर. पृथक्करण की डिग्री के अनुसार, मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स में वे शामिल होते हैं जिनके समाधान> 30%, कमजोर वाले -< 3%, к средним – 3% 30%. Сила электролита – величина, зависящая от концентрации вещества, температуры, природы растворителя и др.
जलीय घोल के मामले में, मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स(> 30%) यौगिकों के निम्नलिखित समूहों से संबंधित हैं।
1 . कई अकार्बनिक एसिड, जैसे हाइड्रोक्लोरिक एचसीएल, नाइट्रिक एचएनओ 3, सल्फ्यूरिक एच 2 एसओ 4 तनु विलयनों में। सबसे मजबूत अकार्बनिक एसिड परक्लोरिक एचसीएलओ 4 है।
एसिड बनाने वाले तत्वों के उपसमूह को नीचे ले जाने पर एक ही प्रकार के यौगिकों की एक श्रृंखला में गैर-ऑक्सीजन एसिड की ताकत बढ़ जाती है:

एचसीएल-एचबीआर-एचआई।

हाइड्रोफ्लोरिक (हाइड्रोफ्लोरिक) एसिड एचएफ कांच को घोलता है, लेकिन यह इसकी ताकत को बिल्कुल भी इंगित नहीं करता है। ऑक्सीजन मुक्त हलोजन युक्त एसिड से यह एसिड उच्च एच-एफ बांड ऊर्जा के कारण मध्यम-शक्ति वाले एसिड से संबंधित है, मजबूत हाइड्रोजन बांड के कारण एचएफ अणुओं की गठबंधन (सहयोगी) की क्षमता, एचएफ अणुओं के साथ एफ आयनों की बातचीत (हाइड्रोजन बांड) आयनों और अन्य अधिक जटिल कणों के निर्माण के साथ। नतीजतन, इस एसिड के जलीय घोल में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता काफी कम हो जाती है, इसलिए हाइड्रोफ्लोरिक एसिड को मध्यम शक्ति का माना जाता है।
हाइड्रोजन फ्लोराइड, सिलिकॉन डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, जो कि कांच का हिस्सा है, समीकरण के अनुसार:

SiO 2 + 4HF \u003d SiF 4 + 2H 2 O।

हाइड्रोफ्लोरिक एसिड को कांच के बर्तन में नहीं रखना चाहिए। इसके लिए सीसे से बने बर्तन, कुछ प्लास्टिक और कांच का उपयोग किया जाता है, जिसकी दीवारों को अंदर से पैराफिन की मोटी परत से ढक दिया जाता है। यदि हाइड्रोजन फ्लोराइड गैस का उपयोग कांच को "नक़्क़ाशी" करने के लिए किया जाता है, तो कांच की सतह मैट बन जाती है, जिसका उपयोग कांच पर शिलालेख और विभिन्न पैटर्न लगाने के लिए किया जाता है। हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के जलीय घोल के साथ कांच को "नक़्क़ाशी" करने से कांच की सतह का क्षरण होता है, जो पारदर्शी रहता है। बिक्री पर आमतौर पर हाइड्रोफ्लोरिक एसिड का 40% समाधान होता है।

एक ही प्रकार के ऑक्सीजन एसिड की ताकत विपरीत दिशा में बदल जाती है, उदाहरण के लिए, आयोडिक एसिड HIO 4 परक्लोरिक एसिड HClO4 से कमजोर है।
यदि कोई तत्व कई ऑक्सीजन अम्ल बनाता है, तो जिस अम्ल में अम्ल बनाने वाले तत्व की संयोजकता सबसे अधिक होती है, उसकी शक्ति सबसे अधिक होती है। तो, एसिड की श्रृंखला में एचसीएलओ (हाइपोक्लोरस) - एचसीएलओ 2 (क्लोरिक) - एचसीएलओ 3 (क्लोरिक) - एचसीएलओ 4 (क्लोरिक), बाद वाला सबसे मजबूत है।

पानी की एक मात्रा क्लोरीन की लगभग दो मात्रा में घुल जाती है। क्लोरीन (इसका लगभग आधा) पानी के साथ परस्पर क्रिया करता है:

सीएल 2 + एच 2 ओ \u003d एचसीएल + एचसीएलओ।

हाइड्रोक्लोरिक एसिड मजबूत है, इसके जलीय घोल में व्यावहारिक रूप से कोई एचसीएल अणु नहीं होते हैं। प्रतिक्रिया के लिए सही समीकरण है:

सीएल 2 + एच 2 ओ \u003d एच + + सीएल - + एचसीएलओ - 25 केजे / मोल।

परिणामी घोल को क्लोरीन वाटर कहा जाता है।
हाइपोक्लोरस एसिड एक तेजी से काम करने वाला ऑक्सीकरण एजेंट है, इसलिए इसका उपयोग कपड़ों को ब्लीच करने के लिए किया जाता है।

2 . आवधिक प्रणाली के समूह I और II के मुख्य उपसमूहों के तत्वों के हाइड्रॉक्साइड: LiOH, NaOH, KOH, Ca (OH) 2, आदि। उपसमूह में नीचे जाने पर, जैसे-जैसे तत्व के धातु गुण बढ़ते हैं, की ताकत बढ़ती है हाइड्रॉक्साइड बढ़ता है। समूह I तत्वों के मुख्य उपसमूह के घुलनशील हाइड्रॉक्साइड को क्षार के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

जल में विलेय क्षारक क्षार कहलाते हैं। इनमें समूह II (क्षारीय पृथ्वी धातु) और अमोनियम हाइड्रॉक्साइड (अमोनिया का एक जलीय घोल) के मुख्य उपसमूह के तत्वों के हाइड्रॉक्साइड भी शामिल हैं। कभी-कभी क्षार वे हाइड्रॉक्साइड होते हैं जो जलीय घोल में हाइड्रॉक्साइड आयनों की उच्च सांद्रता बनाते हैं। पुराने साहित्य में, आप क्षार पोटेशियम कार्बोनेट K 2 CO 3 (पोटाश) और सोडियम Na 2 CO 3 (सोडा), सोडियम बाइकार्बोनेट NaHCO 3 (बेकिंग सोडा), बोरेक्स Na 2 B 4 O 7, सोडियम हाइड्रोसल्फाइड NaHS और के बीच पा सकते हैं। पोटेशियम केएचएस आदि।

एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट के रूप में कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड Ca (OH) 2 एक चरण में अलग हो जाता है:

सीए (ओएच) 2 \u003d सीए 2+ + 2OH -।

3 . लगभग सभी लवण। नमक, यदि यह एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट है, तो एक चरण में अलग हो जाता है, उदाहरण के लिए फेरिक क्लोराइड:

FeCl 3 \u003d Fe 3+ + 3Cl -।

जलीय घोल के मामले में, कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स ( < 3%) относят перечисленные ниже соединения.

1 . जल एच 2 ओ सबसे महत्वपूर्ण इलेक्ट्रोलाइट है।

2 . कुछ अकार्बनिक और लगभग सभी कार्बनिक अम्ल: एच 2 एस (हाइड्रोसल्फाइड), एच 2 एसओ 3 (सल्फर), एच 2 सीओ 3 (कार्बोनिक), एचसीएन (हाइड्रोसायनिक), एच 3 पीओ 4 (फॉस्फोरिक, ऑर्थोफोस्फोरिक), एच 2 सीओओ 3 (सिलिकॉन), एच 3 बीओ 3 (बोरिक, ऑर्थोबोरिक), सीएच 3 सीओओएच (एसिटिक), आदि।
ध्यान दें कि कार्बोनिक एसिड एच 2 सीओ 3 सूत्र में मौजूद नहीं है। जब कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2 पानी में घुल जाता है, तो इसका हाइड्रेट सीओ 2 एच 2 ओ बनता है, जिसे हम एच 2 सीओ 3 सूत्र द्वारा गणना की सुविधा के लिए लिखते हैं, और पृथक्करण प्रतिक्रिया के लिए समीकरण इस तरह दिखता है:

दुर्बल कार्बोनिक अम्ल का वियोजन दो चरणों में होता है। परिणामी बाइकार्बोनेट आयन भी एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट की तरह व्यवहार करता है।
अन्य पॉलीबेसिक एसिड उसी तरह अलग हो जाते हैं: एच 3 पीओ 4 (फॉस्फोरिक), एच 2 एसआईओ 3 (सिलिकॉन), एच 3 बीओ 3 (बोरिक)। एक जलीय घोल में, पृथक्करण व्यावहारिक रूप से केवल पहले चरण से होकर गुजरता है। अंतिम चरण के साथ पृथक्करण कैसे करें?
3 . कई तत्वों के हाइड्रॉक्साइड, जैसे कि Al (OH) 3, Cu (OH) 2, Fe (OH) 2, Fe (OH) 3, आदि।
ये सभी हाइड्रॉक्साइड एक जलीय घोल में चरणों में अलग हो जाते हैं, उदाहरण के लिए, आयरन हाइड्रॉक्साइड
फे (ओएच) 3:

एक जलीय घोल में, पृथक्करण केवल पहले चरण के माध्यम से व्यावहारिक रूप से आगे बढ़ता है। संतुलन को Fe 3+ आयनों के निर्माण की ओर कैसे स्थानांतरित किया जाए?
एक ही तत्व के हाइड्रॉक्साइड के मूल गुण तत्व की संयोजकता में कमी के साथ बढ़ते हैं। इस प्रकार, आयरन डाइहाइड्रॉक्साइड Fe (OH) 2 के मूल गुण Fe (OH) 3 ट्राइहाइड्रॉक्साइड की तुलना में अधिक स्पष्ट होते हैं। यह कथन इस तथ्य के समतुल्य है कि Fe(OH) 3 के अम्लीय गुण Fe(OH) 2 की तुलना में अधिक प्रबल होते हैं।
4 . अमोनियम हाइड्रॉक्साइड NH 4 OH।
जब गैसीय अमोनिया NH3 को पानी में घोला जाता है, तो एक ऐसा घोल प्राप्त होता है जो बिजली का संचालन बहुत खराब तरीके से करता है और इसमें कड़वा-साबुन का स्वाद होता है। समाधान माध्यम बुनियादी या क्षारीय है। अमोनिया के इस व्यवहार को इस प्रकार समझाया गया है। जब अमोनिया पानी में घुल जाता है, तो अमोनिया हाइड्रेट NH 3 H 2 O बनता है, जिसके लिए हम सशर्त रूप से गैर-मौजूद अमोनियम हाइड्रॉक्साइड NH 4 के सूत्र को विशेषता देते हैं। OH, यह मानते हुए कि यह यौगिक अमोनियम आयन और हाइड्रॉक्साइड आयन OH - के निर्माण से अलग हो जाता है:

एनएच 4 ओएच \u003d + ओएच -।

5 . कुछ लवण: जिंक क्लोराइड ZnCl 2, आयरन थायोसाइनेट Fe (NCS) 3, मरकरी साइनाइड Hg (CN) 2, आदि। ये लवण चरणों में अलग हो जाते हैं।

मध्यम शक्ति के इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, कुछ में फॉस्फोरिक एसिड एच 3 पीओ 4 शामिल है। हम फॉस्फोरिक एसिड को एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट मानेंगे और इसके पृथक्करण के तीन चरणों को लिखेंगे। सांद्र विलयनों में सल्फ्यूरिक अम्ल मध्यम प्रबलता वाले विद्युत अपघट्य की भाँति व्यवहार करता है और अत्यधिक सांद्र विलयनों में यह दुर्बल विद्युतअपघट्य की भाँति व्यवहार करता है। हम आगे सल्फ्यूरिक एसिड को एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट के रूप में मानेंगे और एक चरण में इसके पृथक्करण के लिए समीकरण लिखेंगे।

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स, जब पानी में घुल जाते हैं, तो समाधान में उनकी एकाग्रता की परवाह किए बिना, आयनों में लगभग पूरी तरह से अलग हो जाते हैं।

इसलिए, मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के पृथक्करण के समीकरणों में एक समान चिह्न (=) लगाएं।

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स में शामिल हैं:

घुलनशील लवण;

कई अकार्बनिक एसिड: HNO3, H2SO4, HCl, HBr, HI;

क्षार धातुओं (LiOH, NaOH, KOH, आदि) और क्षारीय पृथ्वी धातुओं (Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2) द्वारा निर्मित क्षार।

जलीय घोलों में कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स केवल आंशिक रूप से (प्रतिवर्ती रूप से) आयनों में अलग हो जाते हैं।

इसलिए, कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए वियोजन समीकरणों में उत्क्रमणीयता चिह्न (⇄) लगाया जाता है।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स में शामिल हैं:

लगभग सभी कार्बनिक अम्ल और पानी;

कुछ अकार्बनिक अम्ल: H2S, H3PO4, H2CO3, HNO2, H2SiO3, आदि;

अघुलनशील धातु हाइड्रॉक्साइड: Mg(OH)2, Fe(OH)2, Zn(OH)2, आदि।

आयनिक प्रतिक्रिया समीकरण

आयनिक प्रतिक्रिया समीकरण
इलेक्ट्रोलाइट समाधान (एसिड, बेस और लवण) में रासायनिक प्रतिक्रियाएं आयनों की भागीदारी के साथ आगे बढ़ती हैं। अंतिम समाधान पारदर्शी रह सकता है (उत्पाद पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं), लेकिन उत्पादों में से एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट बन जाएगा; अन्य मामलों में, वर्षा या गैस का विकास देखा जाएगा।

आयनों से जुड़े समाधानों में प्रतिक्रियाओं के लिए, न केवल आणविक समीकरण संकलित किया जाता है, बल्कि पूर्ण आयनिक और लघु आयनिक समीकरण भी होते हैं।
आयनिक समीकरणों में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ के.-एल के सुझाव पर। बर्थोलेट (1801), सभी मजबूत, अच्छी तरह से घुलनशील इलेक्ट्रोलाइट्स को आयन सूत्रों के रूप में लिखा जाता है, और वर्षा, गैसों और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स को आणविक सूत्रों के रूप में लिखा जाता है। वर्षा के गठन को एक डाउन एरो साइन (↓) के साथ चिह्नित किया जाता है, गैसों का निर्माण एक अप एरो साइन () के साथ होता है। बर्थोलेट नियम के अनुसार प्रतिक्रिया समीकरण लिखने का एक उदाहरण:

ए) आणविक समीकरण
Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2 + H2O
बी) पूर्ण आयनिक समीकरण
2Na+ + CO32− + 2H+ + SO42− = 2Na+ + SO42− + CO2 + H2O
(CO2 - गैस, H2O - कमजोर इलेक्ट्रोलाइट)
ग) लघु आयनिक समीकरण
CO32− + 2H+ = CO2 + H2O

आमतौर पर, लिखते समय, वे एक संक्षिप्त आयनिक समीकरण तक सीमित होते हैं, जिसमें ठोस अभिकर्मकों को सूचकांक (टी), गैसीय अभिकर्मकों - सूचकांक (जी) द्वारा दर्शाया जाता है। उदाहरण:

1) Cu(OH)2(t) + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + 2H2O
Cu(OH)2(t) + 2H+ = Cu2+ + 2H2O
Cu(OH)2 व्यावहारिक रूप से पानी में अघुलनशील है
2) बास + H2SO4 = BaSO4↓ + H2S
Ba2+ + S2− + 2H+ + SO42− = BaSO4↓ + H2S
(पूर्ण और लघु आयनिक समीकरण समान हैं)
3) CaCO3(t) + CO2(g) + H2O = Ca(HCO3)2
CaCO3(t) + CO2(g) + H2O = Ca2+ + 2HCO3−
(अधिकांश अम्ल लवण जल में अत्यधिक घुलनशील होते हैं)।

यदि मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेते हैं, तो समीकरण का कोई आयनिक रूप नहीं होता है:

Mg(OH)2(t) + 2HF(p) = MgF2↓ + 2H2O

टिकट #23

नमक हाइड्रोलिसिस

नमक हाइड्रोलिसिस कम-विघटनकारी कणों को बनाने के लिए पानी के साथ नमक आयनों की बातचीत है।

हाइड्रोलिसिस, वस्तुतः, पानी द्वारा अपघटन है। लवणों के जल-अपघटन की अभिक्रिया की यह परिभाषा देते हुए, हम इस बात पर बल देते हैं कि विलयन में लवण आयनों के रूप में होते हैं, और यह कि प्रतिक्रिया की प्रेरक शक्ति थोड़े अलग करने वाले कणों का निर्माण है (समाधान में कई प्रतिक्रियाओं के लिए एक सामान्य नियम) .

हाइड्रोलिसिस केवल उन मामलों में होता है जब नमक के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के परिणामस्वरूप बनने वाले आयन - एक कटियन, एक आयन, या दोनों एक साथ - पानी के आयनों के साथ कमजोर रूप से अलग करने वाले यौगिक बनाने में सक्षम होते हैं, और यह बदले में तब होता है जब धनायन दृढ़ता से ध्रुवीकरण कर रहा है ( कमजोर आधार धनायन), और आयन आसानी से ध्रुवीकृत (कमजोर एसिड आयन) होता है। इससे माध्यम का पीएच बदल जाता है। यदि धनायन एक मजबूत आधार बनाता है, और आयन एक मजबूत एसिड बनाता है, तो वे हाइड्रोलिसिस से नहीं गुजरते हैं।

1. दुर्बल क्षारक और प्रबल अम्ल के लवण का जलअपघटनधनायन के माध्यम से गुजरता है, यह एक कमजोर आधार या मूल नमक बना सकता है और समाधान का पीएच घट जाएगा

2. दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार के लवण का जल-अपघटनआयन से होकर गुजरता है, एक कमजोर अम्ल या एक अम्लीय नमक बन सकता है और घोल का pH बढ़ जाएगा

3. दुर्बल क्षारक और दुर्बल अम्ल के लवण का जलअपघटनआमतौर पर एक कमजोर एसिड और एक कमजोर आधार बनाने के लिए गुजरता है; इस मामले में समाधान का पीएच 7 से थोड़ा भिन्न होता है और एसिड और बेस की सापेक्ष ताकत से निर्धारित होता है

4. प्रबल क्षार और प्रबल अम्ल के लवण का जल अपघटन नहीं होता है

प्रश्न 24 ऑक्साइड का वर्गीकरण

आक्साइडजटिल पदार्थ कहलाते हैं, जिनके अणुओं की संरचना में ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्सीजन परमाणु - 2 और कुछ अन्य तत्व शामिल होते हैं।

आक्साइडकिसी अन्य तत्व के साथ या परोक्ष रूप से ऑक्सीजन की सीधी बातचीत द्वारा प्राप्त किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, लवण, क्षार, एसिड के अपघटन द्वारा)। सामान्य परिस्थितियों में, ऑक्साइड ठोस, तरल और गैसीय अवस्था में होते हैं, इस प्रकार के यौगिक प्रकृति में बहुत सामान्य होते हैं। ऑक्साइड पृथ्वी की पपड़ी में पाए जाते हैं। जंग, रेत, पानी, कार्बन डाइऑक्साइड ऑक्साइड हैं।

नमक बनाने वाले ऑक्साइड उदाहरण के लिए,

CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O।

CuO + SO 3 → CuSO 4।

नमक बनाने वाले ऑक्साइड- ये ऑक्साइड हैं जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप लवण बनाते हैं। ये धातुओं और गैर-धातुओं के ऑक्साइड हैं, जो पानी के साथ बातचीत करते समय, संबंधित एसिड बनाते हैं, और जब क्षार के साथ बातचीत करते हैं, तो संबंधित अम्लीय और सामान्य लवण होते हैं। उदाहरण के लिए,कॉपर ऑक्साइड (CuO) एक नमक बनाने वाला ऑक्साइड है, क्योंकि, उदाहरण के लिए, जब यह हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl) के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो एक नमक बनता है:

CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, अन्य लवण प्राप्त किए जा सकते हैं:

CuO + SO 3 → CuSO 4।

गैर-नमक बनाने वाले ऑक्साइडऑक्साइड कहलाते हैं जो लवण नहीं बनाते हैं। एक उदाहरण CO, N 2 O, NO है।

इलेक्ट्रोलाइट्सवे पदार्थ जिनके विलयन या गलन से विद्युत का चालन होता है।

गैर इलेक्ट्रोलाइट्सवे पदार्थ जिनके विलयन या गलनांक विद्युत का चालन नहीं करते हैं।

पृथक्करण- यौगिकों का आयनों में अपघटन।

पृथक्करण की डिग्रीआयनों में विघटित अणुओं की संख्या और विलयन में अणुओं की कुल संख्या का अनुपात है।

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्सपानी में घुलने पर, वे लगभग पूरी तरह से आयनों में अलग हो जाते हैं।

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के पृथक्करण के समीकरण लिखते समय एक समान चिह्न लगाएं।

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स में शामिल हैं:

घुलनशील लवण ( घुलनशीलता तालिका देखें);

कई अकार्बनिक एसिड: एचएनओ 3, एच 2 एसओ 4, एचसीएलओ 3, एचसीएलओ 4, एचएमएनओ 4, एचसीएल, एचबीआर, एचआई ( देखना घुलनशीलता तालिका में एसिड-मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स);

क्षार (LiOH, NaOH, KOH) और क्षारीय पृथ्वी (Ca (OH) 2, Sr (OH) 2, Ba (OH) 2) धातु ( घुलनशीलता तालिका में मजबूत इलेक्ट्रोलाइट बेस देखें).

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्सजलीय विलयनों में केवल आंशिक रूप से (प्रतिवर्ती रूप से) आयनों में वियोजित होते हैं।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए पृथक्करण समीकरण लिखते समय, प्रतिवर्तीता का संकेत लगाया जाता है।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स में शामिल हैं:

लगभग सभी कार्बनिक अम्ल और पानी (एच 2 ओ);

कुछ अकार्बनिक एसिड: एच 2 एस, एच 3 पीओ 4, एचसीएलओ 4, एच 2 सीओ 3, एचएनओ 2, एच 2 एसआईओ 3 ( देखना घुलनशीलता तालिका में एसिड-कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स);

अघुलनशील धातु हाइड्रॉक्साइड (Mg (OH) 2, Fe (OH) 2, Zn (OH) 2) ( आधार देखेंसीघुलनशीलता तालिका में कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स).

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की डिग्री कई कारकों से प्रभावित होती है:

विलायक की प्रकृति और इलेक्ट्रोलाइट: मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स आयनिक और सहसंयोजक दृढ़ता से ध्रुवीय बंधन वाले पदार्थ होते हैं; अच्छी आयनीकरण क्षमता, अर्थात्। पदार्थों के पृथक्करण का कारण बनने की क्षमता, एक उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक वाले सॉल्वैंट्स होते हैं, जिनमें से अणु ध्रुवीय होते हैं (उदाहरण के लिए, पानी);

तापमान: चूंकि वियोजन एक ऊष्माशोषी प्रक्रिया है, तापमान में वृद्धि से α का मान बढ़ जाता है;

एकाग्रता: जब घोल को पतला किया जाता है, तो हदबंदी की डिग्री बढ़ जाती है, और बढ़ती एकाग्रता के साथ यह घट जाती है;

पृथक्करण प्रक्रिया का चरण: प्रत्येक बाद का चरण पिछले चरण की तुलना में कम प्रभावी होता है, लगभग 1000-10,000 बार; उदाहरण के लिए, फॉस्फोरिक एसिड के लिए α 1 > α 2 > α 3 :

H3PO4⇄Н++H2PO−4 (पहला चरण, α 1),

H2PO−4⇄H++HPO2−4 (दूसरा चरण, α 2),

PO2−4⇄Н++PO3−4 (तीसरा चरण, α 3)।

इस कारण से, इस एसिड के घोल में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता सबसे अधिक होती है, और PO3−4 फॉस्फेट आयनों की सांद्रता सबसे कम होती है।

1. किसी पदार्थ की विलेयता और वियोजन की मात्रा एक दूसरे से संबंधित नहीं हैं। उदाहरण के लिए, एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट एसिटिक एसिड होता है, जो पानी में अत्यधिक (अप्रतिबंधित) घुलनशील होता है।

2. एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट के घोल में अन्य आयनों की तुलना में कम आयन होते हैं जो इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के अंतिम चरण में बनते हैं

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की डिग्री भी प्रभावित होती है अन्य इलेक्ट्रोलाइट्स के अलावा: जैसे फॉर्मिक एसिड के पृथक्करण की डिग्री

HCOOH HCOO - + H+

यदि घोल में थोड़ा सा सोडियम फॉर्मेट मिला दिया जाए तो यह घट जाती है। यह लवण वियोजित होकर आयन बनाता है HCOO - :

एचकूना → एचसीओओ - + ना +

नतीजतन, समाधान में HCOO- आयनों की सांद्रता बढ़ जाती है, और ले चेटेलियर सिद्धांत के अनुसार, फॉर्मेट आयनों की सांद्रता में वृद्धि फॉर्मिक एसिड पृथक्करण प्रक्रिया के संतुलन को बाईं ओर स्थानांतरित कर देती है, अर्थात। पृथक्करण की डिग्री कम हो जाती है।

ओस्टवाल्ड कमजोर पड़ने का कानून- विलयन की सांद्रता पर बाइनरी कमजोर इलेक्ट्रोलाइट के तनु विलयन की तुल्य विद्युत चालकता की निर्भरता को व्यक्त करने वाला अनुपात:

यहाँ, इलेक्ट्रोलाइट का पृथक्करण स्थिरांक है, सांद्रता है, और क्रमशः सांद्रता और अनंत कमजोर पड़ने पर समान विद्युत चालकता के मान हैं। अनुपात सामूहिक कार्रवाई और समानता के कानून का परिणाम है

पृथक्करण की डिग्री कहां है।

ओस्टवाल्ड कमजोर पड़ने का कानून 1888 में डब्ल्यू ओस्टवाल्ड द्वारा विकसित किया गया था और उनके द्वारा प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की गई थी। इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत को प्रमाणित करने के लिए ओस्टवाल्ड कमजोर पड़ने वाले कानून की शुद्धता की प्रयोगात्मक स्थापना का बहुत महत्व था।

पानी का इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण। हाइड्रोजन संकेतक पीएच पानी एक कमजोर एम्फ़ोटेरिक इलेक्ट्रोलाइट है: H2O H+ + OH- या, अधिक सटीक: 2H2O \u003d H3O + + OH- 25 ° C पर पानी का पृथक्करण स्थिरांक है: इसे 55.55 mol / l के बराबर और बराबर माना जा सकता है (पानी का घनत्व 1000 g / l, द्रव्यमान 1 l 1000 g, जल पदार्थ की मात्रा 1000 g: 18g / mol \u003d 55.55 mol, C \u003d 55.55 mol: 1 l \u003d 55 .55 mol/l)। तब यह मान किसी दिए गए तापमान (25 डिग्री सेल्सियस) पर स्थिर होता है, इसे पानी के आयन उत्पाद कहा जाता है KW: पानी का पृथक्करण एक एंडोथर्मिक प्रक्रिया है, इसलिए, तापमान में वृद्धि के साथ, ले चेटेलियर सिद्धांत के अनुसार, पृथक्करण बढ़ता है, आयन उत्पाद बढ़ता है और 100 डिग्री सेल्सियस पर 10-13 के मान तक पहुंच जाता है। 25°C पर शुद्ध जल में हाइड्रोजन और हाइड्रॉक्सिल आयनों की सांद्रता एक-दूसरे के बराबर होती है: = = 10-7 mol/l ऐसे विलयन जिनमें हाइड्रोजन और हाइड्रॉक्सिल आयनों की सांद्रता एक-दूसरे के बराबर होती है, उदासीन कहलाते हैं। यदि शुद्ध जल में अम्ल मिला दिया जाए, तो हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता बढ़ जाएगी और 10-7 mol/l से अधिक हो जाएगी, माध्यम अम्लीय हो जाएगा, जबकि हाइड्रॉक्सिल आयनों की सांद्रता तुरंत बदल जाएगी ताकि पानी का आयन उत्पाद अपने 10-14 का मान। शुद्ध जल में क्षार मिलाने पर भी ऐसा ही होगा। आयन उत्पाद के माध्यम से हाइड्रोजन और हाइड्रॉक्सिल आयनों की सांद्रता एक दूसरे से संबंधित होती है, इसलिए, एक आयन की एकाग्रता को जानकर, दूसरे की एकाग्रता की गणना करना आसान होता है। उदाहरण के लिए, यदि = 10-3 mol/l, तो = KW/ = 10-14/10-3 = 10-11 mol/l, या यदि = 10-2 mol/l, तो = KW/ = 10-14 /10-2 = 10-12 मोल/ली। इस प्रकार, हाइड्रोजन या हाइड्रॉक्सिल आयनों की सांद्रता माध्यम की अम्लता या क्षारीयता की मात्रात्मक विशेषता के रूप में काम कर सकती है। व्यवहार में, यह हाइड्रोजन या हाइड्रॉक्सिल आयनों की सांद्रता का उपयोग नहीं किया जाता है, बल्कि हाइड्रोजन पीएच या हाइड्रॉक्सिल पीओएच संकेतक होते हैं। हाइड्रोजन सूचकांक पीएच हाइड्रोजन आयनों की एकाग्रता के ऋणात्मक दशमलव लघुगणक के बराबर है: पीएच = - एलजी हाइड्रॉक्सिल सूचकांक पीओएच हाइड्रॉक्सिल आयनों की एकाग्रता के नकारात्मक दशमलव लघुगणक के बराबर है: पीओएच = - एलजी यह दिखाना आसान है पानी के आयनिक उत्पाद का उच्चारण करते हुए कि pH + pOH = 14 माध्यम तटस्थ है, यदि 7 से कम - अम्लीय, और pH जितना कम होगा, हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता उतनी ही अधिक होगी। पीएच 7 से अधिक - क्षारीय वातावरण, पीएच जितना अधिक होगा, हाइड्रॉक्सिल आयनों की सांद्रता उतनी ही अधिक होगी।