Konduktivitas zat arus listrik atau kurangnya konduktivitas dapat diamati dengan menggunakan perangkat sederhana.
Ini terdiri dari batang karbon (elektroda) yang dihubungkan dengan kabel ke jaringan listrik. Sebuah bola lampu listrik termasuk dalam rangkaian, yang menunjukkan ada tidaknya arus dalam rangkaian. Jika elektroda direndam dalam larutan gula, lampu tidak menyala. Tetapi akan menyala terang jika diturunkan ke dalam larutan natrium klorida.
Zat yang terurai menjadi ion dalam larutan atau meleleh dan karena itu menghantarkan listrik disebut elektrolit.
Zat yang tidak terurai menjadi ion dalam kondisi yang sama dan tidak menghantarkan arus listrik disebut non-elektrolit.
Elektrolit meliputi asam, basa, dan hampir semua garam.
Non-elektrolit mencakup sebagian besar senyawa organik, serta zat-zat dalam molekul yang hanya memiliki ikatan kovalen non-polar atau polar rendah.
Elektrolit adalah konduktor jenis kedua. Dalam larutan atau lelehan, mereka terurai menjadi ion, yang dengannya arus mengalir. Jelas, semakin banyak ion dalam larutan, semakin baik ia menghantarkan listrik. Air murni menghantarkan listrik dengan sangat buruk.
Membedakan elektrolit kuat dan elektrolit lemah.
Elektrolit kuat benar-benar terdisosiasi menjadi ion ketika dilarutkan.
Ini termasuk:
1) hampir semua garam;
2) banyak asam mineral, misalnya H 2 SO 4 , HNO 3 , Hcl, HBr, HI, HMnO 4 , HClO 3 , HClO 4 ;
3) basa logam alkali dan alkali tanah.
Elektrolit lemah ketika dilarutkan dalam air, mereka hanya sebagian terdisosiasi menjadi ion.
Ini termasuk:
1) hampir semua asam organik;
2) beberapa asam mineral, misalnya H 2 CO 3, H 2 S, HNO 2, HClO, H 2 SiO 3;
3) banyak basa logam (kecuali basa logam alkali dan alkali tanah), serta NH 4 OH, yang dapat direpresentasikan sebagai amonia hidrat NH 3 H 2 O.
Air adalah elektrolit lemah.
Elektrolit lemah tidak dapat memberikan konsentrasi ion yang tinggi dalam larutan.
Ketentuan dasar teori disosiasi elektrolitik.
Penguraian elektrolit menjadi ion-ion ketika mereka dilarutkan dalam air disebut disosiasi elektrolitik.
Jadi, natrium klorida NaCl, ketika dilarutkan dalam air, terurai sempurna menjadi ion natrium Na + dan ion klorida Cl -.
Air membentuk ion hidrogen H + dan ion hidroksida OH - hanya dalam jumlah yang sangat kecil.
Untuk menjelaskan ciri-ciri larutan elektrolit dalam air, ilmuwan Swedia S. Arrhenius pada tahun 1887 mengajukan teori disosiasi elektrolitik. Kemudian dikembangkan oleh banyak ilmuwan atas dasar teori struktur atom dan ikatan kimia.
Isi teori ini saat ini dapat direduksi menjadi tiga proposisi berikut:
1. Ketika dilarutkan dalam air, elektrolit terurai (disosiasi) menjadi ion - positif dan negatif.
Ion berada dalam keadaan elektronik yang lebih stabil daripada atom. Mereka dapat terdiri dari satu atom - ini adalah ion sederhana (Na +, Mg 2+, Al 3+, dll.) - atau dari beberapa atom - ini adalah ion kompleks (NO 3 -, SO 2- 4, PO Z- 4 dll.).
2. Di bawah aksi arus listrik, ion memperoleh gerakan terarah: ion bermuatan positif bergerak menuju katoda, yang bermuatan negatif - menuju anoda. Oleh karena itu, yang pertama disebut kation, yang kedua - anion.
Pergerakan ion yang terarah terjadi sebagai akibat dari daya tariknya oleh elektroda yang bermuatan berlawanan.
3. Disosiasi adalah proses reversibel: paralel dengan disintegrasi molekul menjadi ion (disosiasi), proses menghubungkan ion (asosiasi) berlangsung.
Oleh karena itu, dalam persamaan disosiasi elektrolitik, alih-alih tanda sama dengan, tanda reversibilitas diletakkan. Misalnya, persamaan disosiasi molekul elektrolit KA menjadi kation K + dan anion A - dalam bentuk umum ditulis sebagai berikut:
KA K + + A -
Teori disosiasi elektrolitik adalah salah satu teori utama dalam kimia anorganik dan sepenuhnya konsisten dengan teori atom dan molekul dan teori struktur atom.
Derajat disosiasi.
Salah satu konsep terpenting dari teori disosiasi elektrolitik Arrhenius adalah konsep derajat disosiasi.
Derajat disosiasi (a) adalah rasio jumlah molekul yang telah meluruh menjadi ion (n"), dengan jumlah total molekul terlarut (n):
Derajat disosiasi elektrolit ditentukan secara empiris dan dinyatakan dalam pecahan satuan atau sebagai persentase. Jika = 0, maka tidak ada disosiasi, dan jika = 1 atau 100%, maka elektrolit terurai sempurna menjadi ion. Jika = 20%, maka ini berarti dari 100 molekul elektrolit ini, 20 terurai menjadi ion.
Elektrolit yang berbeda memiliki derajat disosiasi yang berbeda. Pengalaman menunjukkan bahwa itu tergantung pada konsentrasi elektrolit dan suhu. Dengan penurunan konsentrasi elektrolit, mis. ketika diencerkan dengan air, tingkat disosiasi selalu meningkat. Sebagai aturan, meningkatkan tingkat disosiasi dan peningkatan suhu. Menurut tingkat disosiasi, elektrolit dibagi menjadi kuat dan lemah.
Mari kita perhatikan pergeseran kesetimbangan yang terjadi antara molekul dan ion yang tidak terdisosiasi selama disosiasi elektrolitik dari elektrolit lemah - asam asetat:
CH 3 COOH CH 3 COO - + H +
Ketika larutan asam asetat diencerkan dengan air, kesetimbangan akan bergeser ke arah pembentukan ion - tingkat disosiasi asam meningkat. Sebaliknya, ketika larutan diuapkan, kesetimbangan bergeser ke arah pembentukan molekul asam - tingkat disosiasi menurun.
Jelas dari ekspresi ini bahwa dapat bervariasi dari 0 (tidak ada disosiasi) hingga 1 (disosiasi lengkap). Derajat disosiasi sering dinyatakan sebagai persentase. Derajat disosiasi elektrolit hanya dapat ditentukan secara eksperimental, misalnya dengan mengukur titik beku larutan, dengan konduktivitas listrik larutan, dll.
Mekanisme disosiasi
Zat dengan ikatan ion paling mudah terdisosiasi. Seperti yang Anda ketahui, zat ini terdiri dari ion. Ketika mereka larut, dipol air mengorientasikan diri di sekitar ion positif dan negatif. Gaya tarik timbal balik muncul antara ion dan dipol air. Akibatnya, ikatan antara ion melemah, dan transisi ion dari kristal ke larutan terjadi. Dalam hal ini, ion terhidrasi terbentuk, mis. ion yang terikat secara kimiawi dengan molekul air.
Demikian pula, elektrolit, yang molekulnya terbentuk sesuai dengan jenis ikatan kovalen polar (molekul polar), juga terdisosiasi. Dipol air juga berorientasi di sekitar setiap molekul polar zat, yang ditarik oleh kutub negatifnya ke kutub positif molekul, dan oleh kutub positifnya ke kutub negatif. Sebagai hasil dari interaksi ini, awan elektron pengikat (pasangan elektron) sepenuhnya bergeser ke atom dengan elektronegativitas yang lebih tinggi, molekul polar berubah menjadi molekul ionik, dan kemudian ion terhidrasi dengan mudah terbentuk:
Disosiasi molekul polar bisa lengkap atau parsial.
Jadi, elektrolit adalah senyawa dengan ikatan ionik atau polar - garam, asam dan basa. Dan mereka dapat berdisosiasi menjadi ion dalam pelarut polar.
konstanta disosiasi.
konstanta disosiasi. Karakteristik yang lebih akurat dari disosiasi elektrolit adalah konstanta disosiasi, yang tidak bergantung pada konsentrasi larutan.
Ekspresi untuk konstanta disosiasi dapat diperoleh dengan menulis persamaan reaksi untuk disosiasi elektrolit AK dalam bentuk umum:
A K → A - + K + .
Karena disosiasi adalah proses kesetimbangan reversibel, hukum aksi massa berlaku untuk reaksi ini, dan konstanta kesetimbangan dapat didefinisikan sebagai:
di mana K adalah konstanta disosiasi, yang bergantung pada suhu dan sifat elektrolit dan pelarut, tetapi tidak bergantung pada konsentrasi elektrolit.
Kisaran konstanta kesetimbangan untuk reaksi yang berbeda sangat besar - dari 10 -16 hingga 10 15 . Misalnya, nilai tinggi Ke untuk reaksi
artinya jika logam tembaga dimasukkan ke dalam larutan yang mengandung ion perak Ag+, maka pada saat kesetimbangan, konsentrasi ion tembaga jauh lebih besar daripada kuadrat konsentrasi ion perak 2. Sebaliknya, nilai yang rendah Ke dalam reaksi
menunjukkan bahwa pada saat kesetimbangan tercapai, sejumlah kecil perak iodida AgI telah larut.
Berikan perhatian khusus pada bentuk penulisan ekspresi untuk konstanta kesetimbangan. Jika konsentrasi beberapa reagen tidak berubah secara signifikan selama reaksi, maka mereka tidak ditulis dalam ekspresi untuk konstanta kesetimbangan (konstanta tersebut dilambangkan dengan K 1).
Jadi, untuk reaksi tembaga dengan perak, ekspresinya salah:
Bentuk yang benar akan menjadi:
Ini dijelaskan oleh fakta bahwa konsentrasi logam tembaga dan perak dimasukkan ke dalam konstanta kesetimbangan. Konsentrasi tembaga dan perak ditentukan oleh kepadatannya dan tidak dapat diubah. Oleh karena itu, tidak masuk akal untuk memperhitungkan konsentrasi ini ketika menghitung konstanta kesetimbangan.
Ekspresi untuk konstanta kesetimbangan dalam pelarutan AgCl dan AgI dijelaskan dengan cara yang sama
Produk kelarutan. Konstanta disosiasi garam yang sedikit larut dan hidroksida logam disebut produk dari kelarutan zat yang sesuai (dilambangkan dengan PR).
Untuk reaksi disosiasi air
ekspresi konstannya adalah:
Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa konsentrasi air selama reaksi dalam larutan berair berubah sangat sedikit. Oleh karena itu, diasumsikan bahwa konsentrasi [H 2 O] tetap konstan dan dimasukkan ke dalam konstanta kesetimbangan.
Asam, basa dan garam dari sudut pandang disosiasi elektrolitik.
Menggunakan teori disosiasi elektrolit, definisi diberikan dan sifat asam, basa dan garam dijelaskan.
Elektrolit disebut asam, selama disosiasi yang hanya kation hidrogen terbentuk sebagai kation.
Sebagai contoh:
HCl H + + C l - ;
CH 3 COOH H + + CH 3 COO -
Disosiasi asam polibasa terutama terjadi melalui tahap pertama, sebagian kecil melalui tahap kedua, dan hanya sebagian kecil melalui tahap ketiga. Oleh karena itu, dalam larutan berair, misalnya asam fosfat, bersama dengan molekul H 3 RO 4, ada ion (dalam jumlah yang menurun secara berurutan) H 2 RO 2-4, HPO 2-4 dan RO 3-4
H 3 RO 4 N + + H 2 RO - 4 (tahap pertama)
H 2 RO - 4 H + + HPO 2- 4 (tahap kedua)
NRO 2- 4 H + PO Z- 4 (tahap ketiga)
Kebasaan suatu asam ditentukan oleh jumlah kation hidrogen yang terbentuk selama disosiasi.
Jadi, HCl, HNO 3 - asam monobasa - satu kation hidrogen terbentuk;
H 2 S, H 2 CO 3, H 2 SO 4 - basa,
H 3 PO 4, H 3 AsO 4 adalah tribasic, karena dua dan tiga kation hidrogen terbentuk, masing-masing.
Dari empat atom hidrogen yang terkandung dalam molekul asam asetat CH 3 COOH, hanya satu yang merupakan bagian dari gugus karboksil - COOH, yang dapat dipecah dalam bentuk kation H +, - asam asetat monobasa.
Dua - dan asam polibasa terdisosiasi bertahap (bertahap).
Basa disebut elektrolit, selama disosiasi yang hanya ion hidroksida yang terbentuk sebagai anion.
Sebagai contoh:
KOH K + + OH - ;
NH 4 OH NH + 4 + OH -
Basa yang larut dalam air disebut basa. Ada beberapa dari mereka. Ini adalah basa logam alkali dan alkali tanah: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, FrOH dan Ca (OH) 2, Sr (OH) 2, Ba (OH) 2, Ra (OH) 2, dan juga NH 4 OH. Kebanyakan basa sedikit larut dalam air.
Keasaman suatu basa ditentukan oleh jumlah gugus hidroksilnya (gugus hidroksi). Misalnya, NH 4 OH adalah basa satu-asam, Ca (OH) 2 adalah dua-asam, Fe (OH) 3 adalah tiga-asam, dll. Basa dua dan poliasam berdisosiasi secara bertahap
Ca (OH) 2 Ca (OH) + + OH - (langkah pertama)
Ca (OH) + Ca 2+ + OH - (tahap kedua)
Namun, ada elektrolit yang, setelah disosiasi, secara bersamaan membentuk kation hidrogen, dan ion hidroksida. Elektrolit ini disebut amfoter atau amfolit. Ini termasuk air, hidroksida seng, aluminium, kromium dan sejumlah zat lainnya. Air, misalnya, terdisosiasi menjadi ion H + dan OH - (dalam jumlah kecil):
H 2 O H + + OH -
Akibatnya, ia memiliki sifat asam yang sama, karena adanya kation hidrogen H +, dan sifat basa, karena adanya ion OH -.
Disosiasi seng hidroksida amfoter Zn(OH) 2 dapat dinyatakan dengan persamaan
2OH - + Zn 2+ + 2H 2 O Zn (OH) 2 + 2H 2 O 2- + 2H +
Garam disebut elektrolit, selama disosiasi yang membentuk kation logam, serta kation amonium (NH 4) dan anion residu asam
Sebagai contoh:
(NH 4) 2 SO 4 2NH + 4 + SO 2- 4;
Na 3 PO 4 3Na + + PO 3 - 4
Ini adalah bagaimana garam tengah terdisosiasi. Asam dan garam basa berdisosiasi secara bertahap. Dalam garam asam, ion logam pertama-tama dipisahkan, dan kemudian kation hidrogen. Sebagai contoh:
KHSO 4 K + + HSO - 4
HSO - 4 H + + SO 2- 4
Dalam garam basa, residu asam pertama-tama dipecah, dan kemudian ion hidroksida.
Mg(OH)Cl Mg(OH) + + Cl -
Elektrolit dan non-elektrolit
Dari pelajaran fisika diketahui bahwa larutan dari beberapa zat mampu menghantarkan arus listrik, sedangkan yang lain tidak.
Zat yang larutannya dapat menghantarkan listrik disebut elektrolit.
Zat yang larutannya tidak dapat menghantarkan listrik disebut non-elektrolit. Misalnya, larutan gula, alkohol, glukosa dan beberapa zat lain tidak menghantarkan listrik.
Disosiasi dan asosiasi elektrolitik
Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik?
Ilmuwan Swedia S. Arrhenius, mempelajari konduktivitas listrik berbagai zat, pada tahun 1877 sampai pada kesimpulan bahwa penyebab konduktivitas listrik adalah keberadaan dalam larutan. ion terbentuk ketika elektrolit dilarutkan dalam air.
Proses penguraian elektrolit menjadi ion disebut... disosiasi elektrolit.
S. Arrhenius, yang menganut teori fisika larutan, tidak memperhitungkan interaksi elektrolit dengan air dan percaya bahwa ion bebas ada dalam larutan. Sebaliknya, ahli kimia Rusia I. A. Kablukov dan V. A. Kistyakovsky menerapkan teori kimia D. I. Mendeleev untuk menjelaskan disosiasi elektrolitik dan membuktikan bahwa ketika elektrolit dilarutkan, interaksi kimia zat terlarut dengan air terjadi, yang mengarah pada pembentukan hidrat, dan kemudian mereka terdisosiasi menjadi ion. Mereka percaya bahwa dalam larutan tidak ada ion bebas, bukan ion "telanjang", tetapi ion terhidrasi, yaitu, molekul air yang "berlapis bulu".
Molekul air adalah dipol(dua kutub), karena atom hidrogen terletak pada sudut 104,5 °, yang karenanya molekulnya memiliki bentuk sudut. Molekul air ditunjukkan secara skematis di bawah ini.
Sebagai aturan, zat terdisosiasi paling mudah dengan ikatan ion dan, karenanya, dengan kisi kristal ionik, karena mereka sudah terdiri dari ion siap pakai. Ketika mereka larut, dipol air berorientasi dengan ujung bermuatan berlawanan di sekitar ion positif dan negatif elektrolit.
Gaya tarik-menarik timbal balik muncul antara ion elektrolit dan dipol air. Akibatnya, ikatan antara ion melemah, dan transisi ion dari kristal ke larutan terjadi. Jelas, urutan proses yang terjadi selama disosiasi zat dengan ikatan ionik (garam dan basa) adalah sebagai berikut:
1) orientasi molekul air (dipol) di dekat ion kristal;
2) hidrasi (interaksi) molekul air dengan ion-ion lapisan permukaan kristal;
3) disosiasi (peluruhan) kristal elektrolit menjadi ion terhidrasi.
Sederhananya, proses yang sedang berlangsung dapat dicerminkan menggunakan persamaan berikut:
Demikian pula, elektrolit terdisosiasi, dalam molekul yang memiliki ikatan kovalen (misalnya, molekul hidrogen klorida HCl, lihat di bawah); hanya dalam kasus ini, di bawah pengaruh dipol air, ikatan polar kovalen berubah menjadi ikatan ionik; urutan proses yang terjadi dalam hal ini adalah sebagai berikut:
1) orientasi molekul air di sekitar kutub molekul elektrolit;
2) hidrasi (interaksi) molekul air dengan molekul elektrolit;
3) ionisasi molekul elektrolit (transformasi ikatan polar kovalen menjadi ikatan ionik);
4) disosiasi (peluruhan) molekul elektrolit menjadi ion terhidrasi.
Secara sederhana, proses disosiasi asam klorida dapat dicerminkan menggunakan persamaan berikut:
Harus diperhitungkan bahwa ion terhidrasi yang bergerak secara acak dalam larutan elektrolit dapat bertabrakan dan bersatu kembali. Proses kebalikan ini disebut asosiasi. Asosiasi dalam larutan terjadi secara paralel dengan disosiasi, oleh karena itu, tanda reversibilitas dimasukkan ke dalam persamaan reaksi.
Sifat ion terhidrasi berbeda dari yang tidak terhidrasi. Misalnya, ion tembaga Cu 2+ yang tidak terhidrasi berwarna putih dalam kristal tembaga(II) sulfat anhidrat dan berwarna biru ketika terhidrasi, yaitu terikat pada molekul air Cu 2+ nH 2 O. Ion terhidrasi memiliki jumlah molekul air yang konstan dan bervariasi. .
Derajat disosiasi elektrolitik
Dalam larutan elektrolit, bersama dengan ion, molekul juga ada. Oleh karena itu, larutan elektrolit dicirikan derajat disosiasi, yang dilambangkan dengan huruf Yunani a ("alfa").
Ini adalah rasio jumlah partikel yang terurai menjadi ion (N g) dengan jumlah total partikel terlarut (N p).
Derajat disosiasi elektrolit ditentukan secara empiris dan dinyatakan dalam fraksi atau persentase. Jika a \u003d 0, maka tidak ada disosiasi, dan jika a \u003d 1, atau 100%, maka elektrolit terurai sepenuhnya menjadi ion. Elektrolit yang berbeda memiliki derajat disosiasi yang berbeda, yaitu derajat disosiasi tergantung pada sifat elektrolit. Itu juga tergantung pada konsentrasi: dengan pengenceran larutan, tingkat disosiasi meningkat.
Menurut tingkat disosiasi elektrolitik, elektrolit dibagi menjadi kuat dan lemah.
Elektrolit kuat- ini adalah elektrolit, yang, ketika dilarutkan dalam air, hampir sepenuhnya terdisosiasi menjadi ion. Untuk elektrolit seperti itu, nilai derajat disosiasi cenderung satu.
Elektrolit kuat meliputi:
1) semua garam larut;
2) asam kuat, contoh : H 2 SO 4, HCl, HNO 3;
3) semua basa, contoh : NaOH, KOH.
Elektrolit lemah- ini adalah elektrolit yang, ketika dilarutkan dalam air, hampir tidak terdisosiasi menjadi ion. Untuk elektrolit seperti itu, nilai derajat disosiasi cenderung nol.
Elektrolit lemah meliputi:
1) asam lemah - H 2 S, H 2 CO 3, HNO 2;
2) larutan amonia NH 3 H 2 O dalam air;
4) sedikit garam.
Konstanta disosiasi
Dalam larutan elektrolit lemah, karena disosiasinya yang tidak sempurna, keseimbangan dinamis antara molekul dan ion yang tidak terdisosiasi. Misalnya, untuk asam asetat:
Anda dapat menerapkan hukum aksi massa pada kesetimbangan ini dan menulis ekspresi untuk konstanta kesetimbangan:
Konstanta kesetimbangan yang mencirikan proses disosiasi elektrolit lemah disebut konstanta disosiasi.
Konstanta disosiasi mencirikan kemampuan suatu elektrolit (asam, basa, air) terdisosiasi menjadi ion. Semakin besar konstanta, semakin mudah elektrolit terurai menjadi ion, oleh karena itu, semakin kuat. Nilai konstanta disosiasi untuk elektrolit lemah diberikan dalam buku referensi.
Ketentuan utama teori disosiasi elektrolitik
1. Ketika dilarutkan dalam air, elektrolit terdisosiasi (terurai) menjadi ion positif dan negatif.
ion- ini adalah salah satu bentuk keberadaan unsur kimia. Misalnya, atom logam natrium Na 0 berinteraksi kuat dengan air, membentuk alkali (NaOH) dan hidrogen H 2, sedangkan ion natrium Na + tidak membentuk produk tersebut. Klorin Cl 2 memiliki warna kuning-hijau dan bau yang menyengat, beracun, dan ion klorin Cl tidak berwarna, tidak beracun, tidak berbau.
ion- Ini adalah partikel bermuatan positif atau negatif di mana atom atau kelompok atom dari satu atau lebih unsur kimia diubah sebagai akibat dari transfer atau penambahan elektron.
Dalam larutan, ion bergerak secara acak ke arah yang berbeda.
Menurut komposisinya, ion dibagi menjadi: sederhana- Cl - , Na + dan kompleks- NH 4 +, SO 2 -.
2. Alasan disosiasi elektrolit dalam larutan berair adalah hidrasinya, yaitu interaksi elektrolit dengan molekul air dan pemutusan ikatan kimia di dalamnya.
Sebagai hasil dari interaksi ini, terhidrasi, yaitu, terkait dengan molekul air, ion terbentuk. Oleh karena itu, menurut keberadaan cangkang air, ion dibagi menjadi: terhidrasi(dalam larutan dan hidrat kristal) dan tidak terhidrasi(dalam garam anhidrat).
3. Di bawah aksi arus listrik, ion bermuatan positif bergerak menuju kutub negatif dari sumber arus - katoda dan oleh karena itu disebut kation, dan ion bermuatan negatif bergerak menuju kutub positif dari sumber arus - anoda dan oleh karena itu disebut anion .
Oleh karena itu, ada klasifikasi ion lain - dengan tanda tuduhan mereka.
Jumlah muatan kation (H +, Na +, NH 4 +, Cu 2+) sama dengan jumlah muatan anion (Cl -, OH -, SO 4 2-), sebagai hasilnya dimana larutan elektrolit (HCl, (NH 4) 2 SO 4, NaOH, CuSO 4) tetap netral secara listrik.
4. Disosiasi elektrolit adalah proses reversibel untuk elektrolit lemah.
Seiring dengan proses disosiasi (penguraian elektrolit menjadi ion), proses sebaliknya juga berlangsung - asosiasi(hubungan ion). Oleh karena itu, dalam persamaan disosiasi elektrolitik, alih-alih tanda sama dengan, tanda reversibilitas diletakkan, misalnya:
5. Tidak semua elektrolit terdisosiasi menjadi ion pada tingkat yang sama.
Tergantung pada sifat elektrolit dan konsentrasinya. Sifat kimia larutan elektrolit ditentukan oleh sifat ion yang terbentuk selama disosiasi.
Sifat larutan elektrolit lemah disebabkan oleh molekul dan ion yang terbentuk dalam proses disosiasi, yang berada dalam kesetimbangan dinamis satu sama lain.
Bau asam asetat disebabkan oleh adanya molekul CH3COOH, rasa asam dan perubahan warna indikator dikaitkan dengan adanya ion H+ dalam larutan.
Sifat larutan elektrolit kuat ditentukan oleh sifat ion yang terbentuk selama disosiasinya.
Misalnya, sifat umum asam, seperti rasa asam, perubahan warna indikator, dll., disebabkan oleh adanya kation hidrogen dalam larutannya (lebih tepatnya, ion oksonium H 3 O +). Sifat umum alkali, seperti sabun saat disentuh, perubahan warna indikator, dll., terkait dengan keberadaan ion OH - hidroksida dalam larutannya, dan sifat garam terkait dengan penguraiannya dalam larutan menjadi logam (atau amonium) kation dan anion dari residu asam.
Menurut teori disosiasi elektrolitik semua reaksi dalam larutan elektrolit berair adalah reaksi antara ion. Ini adalah alasan tingginya laju banyak reaksi kimia dalam larutan elektrolit.
Reaksi yang terjadi antara ion disebut reaksi ionik, dan persamaan reaksi- persamaan ion.
Reaksi pertukaran ion dalam larutan berair dapat berlangsung:
1. ireversibel, untuk mengakhiri.
2. reversibel yaitu mengalir dalam dua arah yang berlawanan pada waktu yang sama. Reaksi pertukaran antara elektrolit kuat dalam larutan berlangsung sampai akhir atau praktis tidak dapat diubah, ketika ion, bergabung satu sama lain, membentuk zat:
a) tidak larut;
b) disosiasi rendah (elektrolit lemah);
c) berbentuk gas.
Berikut adalah beberapa contoh persamaan molekul dan ion tereduksi:
Reaksinya ireversibel, karena salah satu produknya adalah zat yang tidak larut.
Reaksi netralisasi tidak dapat diubah, karena zat berdisosiasi rendah terbentuk - air.
Reaksinya ireversibel, karena gas CO2 terbentuk dan zat berdisosiasi rendah adalah air.
Jika di antara bahan awal dan di antara produk reaksi ada elektrolit lemah atau zat yang sukar larut, maka reaksi tersebut dapat dibalik, yaitu, tidak berlanjut sampai akhir.
Dalam reaksi reversibel, kesetimbangan bergeser ke arah pembentukan zat yang paling tidak larut atau paling tidak terdisosiasi.
Sebagai contoh:
Kesetimbangan bergeser ke arah pembentukan elektrolit yang lebih lemah - H 2 O. Namun, reaksi seperti itu tidak akan berlanjut sampai akhir: molekul asam asetat dan ion hidroksida yang tidak terdisosiasi tetap berada dalam larutan.
Jika bahan awalnya adalah elektrolit kuat yang, ketika berinteraksi, tidak membentuk zat atau gas yang tidak larut atau berdisosiasi rendah, maka reaksi tersebut tidak berlanjut: ketika larutan dicampur, campuran ion terbentuk.
Bahan referensi untuk lulus tes:
tabel periodik
tabel kelarutan
Tugas nomor 7 dengan solusi.
Mari kita analisis tugas No. 7 dari OGE untuk tahun 2016.
Tugas dengan solusi.
Tugas nomor 1.
Hanya kation kalium dan anion fosfat yang terbentuk selama disosiasi zat yang rumusnya adalah:
1. KHPO4
2. Ca3(PO4)2
3. KH2PO4
4. K3PO4
Penjelasan: jika hanya kation kalium dan ion fosfat yang terbentuk selama disosiasi, maka hanya ion-ion ini yang merupakan bagian dari zat yang diinginkan. Kami mengkonfirmasi dengan persamaan disosiasi:
K3PO4 → 3K+ + PO4³‾
Jawaban yang benar adalah 4.
Tugas nomor 2.
Elektrolit meliputi setiap zat yang rumusnya
1. N2O, KOH, Na2CO3
2. Cu(NO3)2, HCl, Na2SO4
3. Ba(OH)2, NH3xH2O, H2SiO3
4. CaCl2, Cu(OH)2, SO2
Penjelasan: elektrolit - zat yang menghantarkan arus listrik karena disosiasi menjadi ion dalam larutan dan meleleh. Oleh karena itu, elektrolit adalah zat yang larut.
Jawaban yang benar adalah 2.
Tugas nomor 3.
Dengan disosiasi sempurna natrium sulfida, ion terbentuk
1. Na+ dan HS‾
2. Na+ dan SO3²‾
3. Na+ dan S²‾
4. Na+ dan SO4²‾
Penjelasan: tulis persamaan disosiasi natrium sulfida
Na2S → 2Na+ + S²‾
Karena itu, jawaban yang benar adalah 3.
Tugas nomor 4.
Dalam daftar ion
A. Ion nitrat
B. ion amonium
B. Ion Hidroksida
D. Ion hidrogen
D. Ion fosfat
E. Ion magnesium
kation adalah:
1. GD 2. BGE 3. USIA 4. VGE
Penjelasan: kation spesies positif, seperti ion logam atau ion hidrogen. Dari jumlah tersebut, itu adalah ion amonium, ion hidrogen dan magnesium. Jawaban yang benar adalah 2.
Tugas nomor 5.
Apakah penilaian berikut tentang disosiasi elektrolitik garam benar?
A. Semua garam pada saat disosiasi membentuk kation logam, kation hidrogen dan anion residu asam
B. Garam dalam proses disosiasi membentuk kation logam dan anion residu asam
1. Hanya A yang benar
2. Hanya B yang benar
3. Kedua penilaian itu benar
4. Kedua penilaian itu salah
Penjelasan: hanya garam asam yang membentuk kation hidrogen selama disosiasi, oleh karena itu, A salah, tetapi B benar. Berikut ini contohnya:
NaCl → Na+ + Cl‾
Jawaban yang benar adalah 2.
Tugas nomor 6.
Jumlah mol kation dan anion yang sama terbentuk pada disosiasi lengkap dalam larutan berair 1 mol
1. KNO3
2. CaCl2
3. Ba(NO3)2
4.Al2(SO4)3
Penjelasan: dalam persamaan ini, kita dapat menulis persamaan disosiasi dan melihat koefisien yang diperoleh, atau melihat indeks dalam rumus untuk garam ini. Hanya molekul KNO3 yang memiliki jumlah mol yang sama:
KNO3 → K+ + NO3‾
Jawaban yang benar adalah 1.
Tugas nomor 7.
Ion klorida terbentuk dalam proses disosiasi suatu zat yang rumusnya adalah:
1. KClO3
2.AlCl3
3. NaClO
4.Cl2O7
Penjelasan: di antara zat yang terdaftar, ion klorida hanya ada dalam molekul aluminium klorida - AlCl3. Berikut adalah persamaan disosiasi untuk garam ini:
AlCl3 → Al3+ + 3Cl‾
Jawaban yang benar adalah 2.
Tugas nomor 8.
Ion hidrogen terbentuk selama disosiasi suatu zat yang rumusnya adalah:
1. H2SiO3
2.NH3xH2O
3.HBr
4.NaOH
Penjelasan: ion hidrogen, di antara yang terdaftar, hanya dalam HBr: HBr → H+ + Br‾
(H2SiO3 dalam larutan berdisosiasi menjadi H2O dan SiO2)
Jawaban yang benar adalah 3.
Tugas nomor 9.
Dalam daftar zat:
A. Asam sulfat
B. Oksigen
B. Kalium hidroksida
G. Glukosa
D. Natrium sulfat
E. Etil alkohol
elektrolit adalah:
1. DIMANA 2. ABG 3. VDE 4. AVD
Penjelasan: elektrolit adalah asam kuat, basa atau garam. Di antara yang terdaftar adalah asam sulfat (H2SO4), kalium hidroksida (KOH), natrium sulfat (Na2SO4). Jawaban yang benar adalah 4.
Tugas nomor 10.
Dalam proses disosiasi, ion fosfat membentuk masing-masing zat, yang rumusnya:
1. H3PO4, (NH4)3PO4, Cu3(PO4)2
2. Mg3(PO4)2, Na3PO4, AlPO4
3. Na3PO4, Ca3(PO4)2, FePO4
4. K3PO4, H3PO4, Na3PO4
Penjelasan: seperti pada tugas sebelumnya, disini perlu kita ketahui bahwa elektrolit adalah asam kuat atau garam yang larut, seperti misalnya pada no 4 :
K3PO4 → 3K+ + PO4³‾
H3PO4 → 3H+ + PO4³‾
Na3PO4 → 3Na+ + PO4³‾
Jawaban yang benar adalah 4.
Tugas untuk keputusan independen.
1. Ion hidrogen dan residu asam terbentuk dalam proses disosiasi elektrolitik:
1. Air
2. Asam nitrat
3. Asam silikat
4. Kalium nitrat
2. Elektrolit adalah setiap zat yang rumusnya adalah:
1. KOH, H2O(dist), CaCl2
2. BaSO4, Al(NO3)3, H2SO4
3. BaCl2, H2SO4, LiOH
4. H2SiO3, AgCl, HCl
3. Apakah pernyataan-pernyataan tentang elektrolit berikut ini benar?
A. Asam nitrat dan asam sulfat adalah elektrolit kuat.
B. Hidrogen sulfida dalam larutan berair sepenuhnya terurai menjadi ion
1. Hanya A yang benar
2. Hanya B yang benar
3. Kedua penilaian itu benar
4. Kedua penilaian itu salah
4. Elektrolit adalah masing-masing dari dua zat
1. Tembaga (II) sulfida dan etanol
2. Asam klorida dan kalium sulfat
3. Merkuri (II) oksida dan kalsium sulfat
4. Magnesium karbonat dan oksida nitrat (I)
5. Disosiasi bertahap dalam larutan berair
1. Tembaga (II) nitrat
2. Asam nitrat
3. Asam sulfat
4. Natrium hidroksida
6. Apakah pernyataan-pernyataan tentang elektrolit berikut ini benar?
A. Berilium hidroksida dan besi (III) hidroksida adalah elektrolit kuat
B. Perak nitrat dalam larutan berair sepenuhnya terurai menjadi ion
1. Hanya A yang benar
2. Hanya B yang benar
3. Kedua penilaian itu benar
4. Kedua penilaian itu salah
7. Ion sulfat terbentuk dalam proses disosiasi
1. Kalium sulfida
2. Asam hidrosulfat
3. Tembaga sulfida
4. Barium sulfat
8. Sifat kimia umum natrium hidroksida dan barium hidroksida disebabkan oleh:
1. Adanya ion natrium dan barium dalam larutannya
2. Kelarutannya yang baik dalam air
3. Kehadiran tiga elemen dalam komposisinya
4. Adanya ion hidroksida dalam larutannya
9. Kation adalah
1. Ion sulfat
2. Ion natrium
3. Ion sulfida
4. Ion sulfat
10. Anion adalah
1. Ion kalsium
2. Ion silikat
3. Ion magnesium
4. Ion amonium
Tugas yang diberikan diambil dari koleksi untuk mempersiapkan OGE dalam kimia penulis: Koroshchenko A.S. dan Kuptsova A.A.
Seperti yang Anda ketahui, ketika dilarutkan, bahkan tanpa pencampuran, karena difusi, larutan secara bertahap menjadi homogen, yaitu konsentrasinya di semua bagian menjadi sama.
Mari kita ambil kasus ketika larutan dipisahkan dari pelarut murni dengan partisi semi-permeabel (perkamen, film collodion, plastik, dll), seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 15. Partisi seperti itu melewatkan molekul pelarut dengan cukup mudah, tetapi tidak melewatkan zat terlarut. Proses menyamakan konsentrasi di kedua sisi partisi rumit. Zat terlarut tidak dapat melewati septum ke dalam pelarut. Hanya penetrasi molekul pelarut melalui partisi ke dalam larutan yang mungkin. Dengan demikian, secara bertahap akan berkurang karena pengenceran dengan pelarut.
Proses penetrasi pelarut ke dalam larutan melalui partisi semipermeabel disebut osmosis. Semakin tinggi , osmosis lebih jelas.
Osmosis juga terjadi ketika larutan dengan konsentrasi berbeda dipisahkan oleh partisi semipermeabel. Saat pelarut menembus melalui partisi semi-permeabel ke dalam larutan, dengan konsentrasi yang lebih tinggi, volume yang terakhir meningkat. Oleh karena itu, jika larutan ditempatkan dalam bejana yang terbuat dari membran semi-permeabel, dengan tabung vertikal yang melekat padanya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 15, dan kemudian bejana ini diturunkan ke dalam pelarut, karena peningkatan volume, larutan akan naik ke atas tabung. Kolom cairan yang dihasilkan akan menciptakan sejumlah tekanan, yang pada titik tertentu akan menyebabkan osmosis berhenti. Gaya yang menyeimbangkan tekanan kolom cairan ini dari dalam larutan disebut tekanan osmotik. Nilai tekanan osmotik diukur dengan tekanan dari luar di mana osmosis berhenti.
Beras. limabelas. Alat untuk mengamati fenomena osmosis. 1 - kapal dengan air; 2 - membran semi-permeabel; 3 - tabung untuk memantau tekanan osmotik yang muncul; 4 - solusi.
Dinding sel tumbuhan dan hewan adalah partisi semi-permeabel, di dalamnya terdapat protoplasma. Dipertahankan secara konstan di dalamnya menentukan elastisitas sel dan jaringan.
62. Dalam kondisi apa osmosis terjadi?
63. Apa itu?
64. Apa pentingnya osmosis bagi organisme tumbuhan dan hewan?
Teori disosiasi elektrolitik
Pada pergantian abad ke-18 dan 19, ketika arus listrik mulai digunakan untuk mempelajari sifat-sifat zat, perhatian diberikan pada fakta bahwa beberapa menghantarkan arus listrik dalam larutan berair, sementara yang lain tidak. Kemudian dia menyebut, larutan berair yang menghantarkan arus listrik, elektrolit. Ini termasuk alkali, asam, garam. Zat yang larutannya tidak menghantarkan arus listrik disebut non-elektrolit (gula, alkohol, benzena, dan zat organik lainnya).
Saat ini, ketika jenis ikatan kimia telah diketahui, menjadi mungkin untuk menjelaskan perbedaan perilaku zat seperti itu. Fenomena konduktivitas listrik zat dalam larutan air tergantung pada jenis ikatan kimia dalam molekul zat terlarut dan pelarut.
Molekul air, seperti yang telah kita katakan, adalah dipol (lihat halaman 32-34). Jika suatu zat dilarutkan dalam air, molekulnya memiliki jenis ikatan ionik dan oleh karena itu kisi kristalnya juga ionik, dipol air berorientasi ke ion positif dengan kutub negatifnya, dan ke arah ion negatif - dengan kutub positif (Gbr. .16.a). Antara ion dan dipol air, gaya tarik elektrostatik meningkat dan ikatan khusus muncul, yang pada akhirnya memecah kisi kristal ionik menjadi ion terpisah yang dikelilingi oleh dipol air,
oleh karena itu mereka disebut ion terhidrasi. Hal yang sama terjadi jika suatu zat dengan molekul polar, seperti klorida, dilarutkan dalam air (lihat Gambar 16, b). Pada saat yang sama, jika molekul zat terlarut dibangun menurut jenis ikatan kovalen non-polar, maka tidak ada ion yang terbentuk dalam larutan, karena molekul non-polar tidak mengalami efek yang sama dari molekul air seperti ion dan molekul polar. Pada dasarnya, molekul sebagian besar zat organik dibangun menurut jenis kovalen non-polar. Karena itu, zat organik, pada umumnya, bukan elektrolit!
Beras. enambelas. Skema disosiasi natrium klorida dalam air (a) dan disosiasi molekul HCl polar dalam air (b)
Jadi, hanya zat-zat tersebut yang dapat menjadi elektrolit, yang molekulnya dibangun menurut jenis ikatan ionik, atau polar, atom-atom dalam molekul. Selain itu, molekul pelarut juga harus memiliki struktur polar dan e. Hanya dalam kondisi seperti itu seseorang dapat mengharapkan dekomposisi molekul menjadi ion.
Penguraian molekul elektrolit menjadi ion oleh aksi pelarut disebut disosiasi elektrolitik.
Tuliskan definisi disosiasi elektrolit dalam buku catatan.
Kata "disosiasi" berarti "peluruhan reversibel". Jika larutan elektrolit diuapkan, maka kita akan kembali menerima elektrolit yang sama dalam jumlah yang sama seperti sebelum pelarutan, karena proses sebaliknya akan terjadi - molarisasi.
65. Bagaimana elektrolit berbeda dari non-elektrolit dalam hal jenis ikatan kimia dan perilaku dalam larutan?
66. Mengapa perlu untuk proses disosiasi elektrolitik bahwa pelarut memiliki molekul dipol, dan sifat ikatan kimia elektrolit-ionik atau polar?
67. Mengapa zat dengan molekul non-polar tidak dapat menjadi elektrolit?
68. Merumuskan apa itu disosiasi elektrolitik. Pelajari definisi dengan hati.
60. Bagaimana proses molarisasi terlepas dari disosiasi?
Disosiasi elektrolit dalam larutan pertama kali dijelaskan pada tahun 1887 oleh ilmuwan Swedia Arrennus. Dia merumuskan ketentuan utama teori, yang dia sebut teori disosiasi elektrolitik,
Ketentuan utama dari teori ini adalah sebagai berikut.
1 Semua zat, larutan yang menghantarkan arus listrik (elektrolit), di bawah aksi larut, terurai menjadi partikel bermuatan positif dan negatif - ion.
2. Jika arus listrik konstan dilewatkan melalui larutan, maka ion bermuatan positif akan bergerak menuju kutub negatif - katoda, oleh karena itu disebut kation. Ion bermuatan negatif akan bergerak menuju kutub positif - anoda, sehingga disebut anion. Muatan total kation dalam larutan sama dengan muatan total anion, sehingga larutan selalu netral secara listrik.
3. Ion dan atom dari unsur yang sama sangat berbeda satu sama lain dalam sifat. Misalnya, ion tembaga memiliki warna biru, di mana tembaga sulfat berutang warnanya, dan bebas adalah logam merah. Atom natrium bereaksi dengan air, melepaskannya dan membentuk alkali, sedangkan ion natrium praktis tidak bereaksi dengan air.
Ion klorin tidak berwarna, tidak beracun, tidak berwarna dan tidak berbau, yang dapat dilihat ketika memeriksa larutan natrium klorida yang sama, dan ion itu sendiri berwarna kuning kehijauan.
gas beracun dengan bau menyengat yang khas.
Tuliskan ketentuan utama teori di buku catatan Anda.
Untuk membedakan atom dari ion saat menulis, tanda muatan dan besarnya ditunjukkan pada ion di kanan atas. Misalnya: atom natrium adalah Na, dan ion natrium adalah Na + (terbaca: “kation natrium bermuatan tunggal”); atom tembaga adalah Cu, dan ion tembaga adalah Cu 2+ (baca: “kation tembaga bermuatan ganda”); atom aluminium adalah Al, dan ion aluminium adalah Al 3+ (baca: “kation aluminium bermuatan tiga”), atom belerang adalah S, dan ion belerang adalah S 2-; (baca: “anion belerang bermuatan ganda”), atom klorin Cl, dan ion klorin Cl -, dll.
70. Apa itu ion?
71. Bagaimana ion berbeda dari atom netral?
72. Ion mana yang disebut kation, anion mana dan mengapa?
73. Bagaimana membedakan ion dari atom netral secara tertulis (berikan contoh)?
74. Beri nama ion-ion berikut: Fe 2+, Fe 3+, K +, Br -.
Disosiasi basa, asam dan garam
Kami telah mengatakan bahwa hanya senyawa yang molekulnya dibangun menurut jenis ikatan ionik atau polar yang dapat terurai menjadi ion, mengingat ini menggunakan contoh NaCl dan HCl. Adapun molekul non-polar, mereka tidak terurai menjadi ion dalam larutan berair.
Namun, sering ada zat dalam molekul yang kedua jenis ikatan diamati, misalnya, dalam molekul natrium hidroksida NaOH, logam terikat pada hidroksil melalui ikatan ionik, dan oksigen oleh ikatan kovalen. Dalam molekul asam sulfat H2SO4, hidrogen terikat pada residu asam melalui ikatan polar, dan dengan oksigen melalui ikatan kovalen non-polar. Dalam molekul aluminium nitrat, Al (NO 3) 3 terikat pada residu asam melalui ikatan ionik, dan atom nitrogen dengan atom oksigen melalui ikatan kovalen. Dalam kasus seperti itu, peluruhan molekul menjadi ion terjadi di tempat ikatan ionik atau polar. Ikatan kovalen tetap tidak terdisosiasi.
Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa tidak hanya atom individu, tetapi juga kelompok atom dapat menjadi ion. Misalnya, hidroksil, ketika terdisosiasi, membentuk satu OH- anion, yang disebut ion hidroksil. Residu asam SO 4 membentuk anion bermuatan ganda - ion sulfat. Muatan setiap ion ditentukan oleh valensinya.
Sekarang kita dapat mempertimbangkan ke dalam ion mana kelas yang berbeda dari zat anorganik terdisosiasi. Seperti persamaan reaksi kimia, persamaan disosiasi juga dapat ditulis. Misalnya, peluruhan menjadi ion soda kaustik ditulis sebagai berikut:
NaOH \u003d Na + + OH -
Kadang-kadang, alih-alih tanda sama dengan dalam persamaan tersebut, mereka menempatkan tanda reversibilitas untuk menunjukkan bahwa disosiasi adalah proses reversibel dan dapat berlangsung dalam arah yang berlawanan ketika pelarut dihilangkan.
Kalsium hidroksida terdisosiasi sebagai berikut:
Ca (OH) 2 \u003d Ca 2+ + 2OH -
(indeks yang menunjukkan jumlah gugus hidroksil menjadi koefisien).
Untuk memeriksa kebenaran catatan, muatan positif total kation dan muatan negatif total anion harus dihitung. Mereka harus sama dalam nilai absolut. Dalam hal ini, jumlah muatan positif adalah +2, dan negatif -2. Dari apa yang telah dikatakan, definisi basa muncul berdasarkan teori disosiasi elektrolitik.
Basa adalah elektrolit yang berdisosiasi dalam larutan untuk membentuk hanya kation logam dan anion hidroksil.
Tuliskan definisi basa dalam buku catatan Anda.
75. Tulis persamaan disosiasi untuk basa berikut, setelah memeriksa terlebih dahulu menurut tabel kelarutan apakah mereka elektrolit: barium hidroksida, besi hidroksida, kalium hidroksida, strontium hidroksida, seng hidroksida, litium hidroksida.
Penguraian menjadi ion asam terjadi di mana ada ikatan polar, yaitu antara atom hidrogen dan residu asam.
Misalnya, asam nitrat dinyatakan dengan persamaan:
HNO 3 \u003d H + + NO 3 -
Untuk dua atau lebih asam basa, disosiasi berlangsung dalam langkah-langkah, misalnya, untuk H 2 CO 3:
H 2 CO 3 H + + HCO s - (tahap pertama) HCO 3 H + + CO 2 3 - (tahap kedua)
Disosiasi bertahap kadang-kadang digambarkan sebagai kesetaraan berkelanjutan.
H 2 CO 3 H + + HCO 3 - 2H + + CO 2 3 -
Dalam disosiasi bertahap, disosiasi bertahap sangat berkurang, dan pada langkah terakhir biasanya sangat kecil.
Jadi, asam adalah elektrolit yang berdisosiasi dalam larutan untuk membentuk hanya ion hidrogen sebagai kation.
Tuliskan definisi asam dalam buku catatan Anda.
76. Tulis persamaan disosiasi untuk asam berikut: sulfat, fosfat, hidrogen sulfida, belerang, hidroklorida. Dalam kasus dua atau lebih asam basa, tulis persamaan dalam langkah-langkah.
Sifat disosiasi basa dan asam tergantung pada jari-jari dan muatan ion yang membentuk basa atau asam.
Jari-jari ion Na + lebih besar dari jari-jari ion H +, oleh karena itu, kulit elektron oksigen menarik inti hidrogen lebih kuat daripada inti natrium. Oleh karena itu, selama disosiasi, ikatan Na-OH harus lebih cepat putus. Semakin besar jari-jari ion yang membentuk hidroksida, dengan muatan yang sama, semakin mudah untuk berdisosiasi.
Dalam subkelompok yang sama, hidroksida logam dengan muatan inti yang lebih besar dan oleh karena itu jari-jari ion yang lebih besar akan terdisosiasi lebih kuat.
77. Dengan menggunakan tabel periodik unsur D. I. Mendeleev, tunjukkan basa mana yang terdisosiasi lebih kuat: Mg (OH) 2 atau Sr (OH) 2. Mengapa?
Dalam kasus nilai jari-jari yang dekat dari ion yang membentuk hidroksida (atau asam), sifat disosiasi tergantung pada nilai muatannya. Jadi, karena muatan ion silikon dalam asam silikat adalah H 2 SiO 3 - Si (+4), dan ion
klorin dalam asam perklorat HclO 4 - Cl (+7), maka yang terakhir lebih kuat. Semakin besar muatan positif ion, semakin menolak ion hidrogen positif. Terjadi disosiasi asam.
Amfoterisitas berilium (periode II) dijelaskan oleh keseimbangan yang khas antara gaya tolak-menolak ion hidrogen dan daya tariknya oleh ion berilium.
78. Mengapa magnesium hidroksida menunjukkan sifat dasar dalam periode III dari sistem periodik D. I. Mendeleev, aluminium hidroksida - amfoter, dan membentuk asam? Jelaskan hal ini dengan membandingkan muatan dan jari-jari ion magnesium, aluminium, dan belerang.
Karena ada ikatan ionik antara atom logam dan residu asam dalam molekul garam, garam terdisosiasi, masing-masing, dengan pembentukan kation logam dan anion dari residu asam, misalnya:
Al 2 (SO 4) 3 \u003d 2Al 3+ + 3SO 2 4 -
Berdasarkan hal ini, elektrolit disebut garam, yang membentuk ion logam sebagai kation selama disosiasi, dan ion residu asam sebagai anion.
79. Tulis persamaan disosiasi untuk garam medium berikut: natrium fosfat, magnesium nitrat, aluminium klorida, kalium silikat, natrium karbonat, kalium sulfida, tembaga (II) nitrat, besi (III) klorida.
Disosiasi asam, basa, dan garam lainnya berlangsung agak berbeda, seperti yang akan dibahas di bawah.
Derajat disosiasi
Disosiasi elektrolit adalah proses reversibel. Akibatnya, bersamaan dengan pembentukan ion, proses sebaliknya terjadi - kombinasi ion menjadi molekul. Keseimbangan terbentuk di antara mereka. Semakin encer larutan, semakin sempurna disosiasi yang terjadi. Kelengkapan disosiasi dinilai dari besarnya derajat disosiasi, yang dilambangkan dengan huruf .
adalah rasio jumlah molekul terdisosiasi n dengan jumlah total molekul N zat terlarut, dinyatakan sebagai persentase:
Tulislah rumus dan definisi derajat disosiasi dalam sebuah buku catatan
Dengan kata lain, ini menunjukkan berapa persentase molekul terlarut yang telah dipecah menjadi ion.
Tergantung pada tingkat disosiasi, elektrolit dibedakan kuat dan lemah. Semakin banyak, semakin kuat elektrolitnya.
Elektrolit dibedakan berdasarkan besarnya peluruhan menjadi ion: kuat, sedang, lemah.
Elektrolit kuat, misalnya HNO 3, HCl, H 2 SO 4, alkali kaustik, dan semua garam terdisosiasi hampir sepenuhnya (sebesar 100%), namun, elektrolit kuat juga termasuk elektrolit di mana \u003e 30%, yaitu lebih 30% dari molekul pecah menjadi ion. Elektrolit sedang, seperti H 3 RO 4 dan H 2 SO 3 memiliki tingkat disosiasi berkisar antara 2 hingga 30%. Elektrolit lemah, seperti NH 4 OH, H 2 CO 3 , H 2 S terdisosiasi dengan buruk:< 2%.
Perbandingan tingkat disosiasi elektrolit yang berbeda dilakukan dalam larutan dengan konsentrasi yang sama (paling sering 0,1 N), karena tingkat disosiasi sangat tergantung pada konsentrasi larutan.
Tingkat disosiasi dipengaruhi oleh sifat zat terlarut itu sendiri, pelarut, dan sejumlah pengaruh eksternal lainnya. Jadi, ketika mereka mengatakan "asam kuat" atau "basa kuat", itu berarti tingkat disosiasi suatu zat dalam larutan. Dalam hal ini, kita berbicara tentang zat ini sebagai elektrolit. Tingkat disosiasi suatu zat tertentu menentukan perilakunya dalam reaksi kimia dan jalannya reaksi itu sendiri.
80. Apa yang mencirikan derajat disosiasi ?
81. Gambarlah sebuah tabel di buku catatan Anda:
Berdasarkan teks yang Anda baca, berikan setidaknya dua contoh di setiap kolom. 82. Apa arti ungkapan "asam kuat", "basa lemah"?
Pertukaran reaksi antar elektrolit.persamaan ionik
Karena elektrolit dalam larutan terurai menjadi ion, reaksi elektrolit juga harus terjadi antara ion.
Interaksi ion-ion dalam larutan disebut reaksi ionik.
Tulis kata-kata di buku catatan Anda.
Dengan partisipasi ion, baik pertukaran maupun reaksi redoks dapat terjadi. Pertimbangkan reaksi pertukaran elektrolit dalam larutan, misalnya, interaksi antara dua garam:
NaCl + AgNO 3 \u003d AgCl + NaNO 3
dan seberapa kuat elektrolit berdisosiasi menjadi ion:
NaCl Na + + Cl -
AgNO 3 Ag + + NO 3 -
oleh karena itu, ruas kiri persamaan dapat ditulis dalam bentuk ini: Na + + Cl - + Ag + + NO 3 - =
Pertimbangkan zat yang diperoleh dari reaksi: AgCl adalah zat yang tidak larut, oleh karena itu tidak akan terdisosiasi menjadi ion, dan NaNO 3 adalah garam yang larut, terdisosiasi sempurna menjadi ion sesuai dengan skema
NaNO 3 Na + + NO 3 -
NaNO 3 adalah elektrolit kuat, sehingga persamaan sisi kanan ditulis seperti ini:
... = Na + + NO 3 - + AgCl Persamaan secara keseluruhan akan memiliki bentuk sebagai berikut:
Na + + Cl - + Ag + + NO 3 - = Na + + NO 3 - + AgCl
Persamaan seperti ini disebut persamaan ion lengkap. Dengan mereduksi suku-suku serupa dalam persamaan ini, kita memperoleh persamaan ion tereduksi
Ag + + Cl - = AgCl
Jadi, urutan menyusun persamaan ionik.
1. Tulis dalam bentuk ionik rumus produk awal (yang terdisosiasi).
2. Tulis dalam bentuk ionik rumus produk yang diperoleh (yang terdisosiasi).
3. Periksa apakah nilai absolut dari jumlah total muatan positif dan negatif ion di sisi kiri persamaan, dan kemudian di sisi kanan.
4. Periksa apakah jumlah ion dengan nama yang sama di bagian kiri dan kanan persamaan bertepatan (dengan mempertimbangkan atom yang membentuk zat yang tidak berdisosiasi).
Ini menyimpulkan kompilasi persamaan ionik lengkap.
Tuliskan urutan menyusun persamaan ion dalam buku catatan.
5. Untuk menyusun persamaan ion yang disingkat, temukan suku-suku yang serupa dengan tanda yang sama di sisi kiri dan kanan persamaan dan keluarkan mereka dari persamaan, lalu tuliskan hasil persamaan ion yang disingkat.
Persamaan ion tereduksi yang diberikan tidak hanya mengungkapkan inti dari reaksi ini. Mari kita tulis beberapa persamaan reaksi, misalnya:
1) HCl + AgNO 3 = AgCl + HNO 3
H + + Cl - + Ag + + NO 3 - \u003d H + + NO 3 - + AgCl
Ag + + Cl - = AgCl
2) BaCl 2 + 2AgNO 3 = Ba(NO 3) 2 + 2AgCl↓
Ba 2+ + 2Cl - + 2Ag + + 2NO 3 - = Ba 2+ + 2NO 3 - + 2AgCl
Ag + + Cl - = AgCl
3) AlCl 3 + 3AgNO 3 \u003d Al (NO 3) 3 + 3AgCl
Al 3+ + 3Cl - + 3Ag + + 3NO 3 - = Al 3+ + 3NO 3 - + 3AgCl
Ag + + Cl - = AgCl
Dalam semua contoh yang diberikan, persamaan ion yang disingkat adalah sama. Keadaan ini memainkan peran yang sangat penting dalam kimia analitik untuk analisis kualitatif.
Mungkin ada kasus ketika, sebagai akibat dari reaksi, (zat yang sedikit terdisosiasi) terbentuk
Ca (OH) 2 + 2HCl \u003d CaCl 2 + 2H 2 O
Ca 2+ + 2OH - + 2H + + 2Cl - \u003d Ca 2+ + 2Cl - + 2H 2 O
H + + OH - \u003d H 2 O
atau gas dilepaskan
Na 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
2H + + CO 2 3 - \u003d H 2 O + CO 2
Seperti diketahui, ada syarat-syarat agar reaksi pertukaran berlangsung sampai akhir: 1) jika terbentuk endapan, 2) jika gas dilepaskan, dan 3) jika . Semua kondisi ini dari sudut pandang teori disosiasi elektrolitik dapat dirumuskan sebagai berikut: reaksi pertukaran berlangsung sampai akhir jika, sebagai akibat dari reaksi, terbentuk zat yang tidak terdisosiasi atau sedikit terdisosiasi.
Dalam kasus di mana kedua zat yang diperoleh terdisosiasi dengan baik, reaksinya reversibel, misalnya:
2KSl + Na2SO4 2NaCl + K2SO4
