Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты

Научиться понимать, как и почему вещества распадаются на ионы в растворах, и различать сильные и слабые электролиты.

Это знание объясняет, почему одни растворы проводят ток (например, для аккумуляторов), а другие нет, и почему в живых организмах ионы играют ключевую роль. Понимание диссоциации нужно для изучения химических реакций в растворах, которые окружают нас повсюду.

• Электролитическая диссоциация — это процесс распада электролита на ионы при растворении в воде или расплавлении.
• Электролиты — вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток, потому что содержат ионы.
• Неэлектролиты — вещества, растворы которых не проводят ток, так как не распадаются на ионы.
• Сильные электролиты диссоциируют практически полностью, в их растворах почти нет молекул исходного вещества.
• Слабые электролиты диссоциируют частично, в растворе устанавливается равновесие между ионами и недиссоциированными молекулами.
• Степень диссоциации (α) показывает, какая часть молекул распалась на ионы; для сильных электролитов α близка к 1, для слабых — мала.
• Растворы электролитов электронейтральны: суммарный заряд катионов равен суммарному заряду анионов.

Электролитическая диссоциация

Процесс распада вещества на ионы при растворении в воде или при расплавлении.

Электролиты

Вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток (например, соли, кислоты, щёлочи).

Неэлектролиты

Вещества, растворы которых не проводят электрический ток (например, сахар, спирт, кислород).

Ионы

Заряженные частицы, которые образуются из атомов или групп атомов в результате отдачи или присоединения электронов.

Катионы

Положительно заряженные ионы (например, Na⁺, H⁺).

Анионы

Отрицательно заряженные ионы (например, Cl⁻, OH⁻).

Степень диссоциации (α)

Отношение числа молекул, распавшихся на ионы, к общему числу растворённых молекул; выражается в долях или процентах.

• Сильные электролиты: почти все растворимые соли, сильные кислоты (HCl, H₂SO₄, HNO₃), щёлочи (NaOH, KOH). Они диссоциируют практически полностью.
• Слабые электролиты: вода, слабые кислоты (H₂CO₃, H₂S, CH₃COOH), слабые основания (NH₄OH). Диссоциируют лишь частично.
• Степень диссоциации сильных электролитов α > 0.3 (30%), слабых — α < 0.03 (3%), средних — от 0.03 до 0.3.
• При диссоциации кислот образуются катионы водорода H⁺ и анионы кислотного остатка (например, HCl → H⁺ + Cl⁻).
• При диссоциации щелочей образуются катионы металла и гидроксид-ионы OH⁻ (например, NaOH → Na⁺ + OH⁻).
• Соли диссоциируют на катионы металла и анионы кислотного остатка (например, NaCl → Na⁺ + Cl⁻).
• Растворы электролитов электронейтральны: суммарный заряд катионов равен суммарному заряду анионов.

1. Пример 1случай
   • Поваренная соль (NaCl) в воде распадается на ионы Na⁺ и Cl⁻, поэтому солёная вода проводит ток, а чистая — нет
2. Пример 2случай

   Уксусная кислота (CH₃COOH)

   Пояснение

   • слабый электролит, поэтому уксус проводит ток хуже, чем раствор соли
3. Пример 3случай

   Сахар (C₁₂H₂₂O₁₁)

   Пояснение

   • неэлектролит, его раствор не проводит ток, так как молекулы сахара не распадаются на ионы
4. Пример 4случай
   • В растворе серной кислоты (H₂SO₄) есть ионы H⁺ и SO₄²⁻, поэтому он проводит ток и используется в аккумуляторах

• Чистая вода — очень слабый электролит, но даже в ней есть ионы H⁺ и OH⁻, их очень мало.
• В теле человека электролиты (ионы Na⁺, K⁺, Ca²⁺) отвечают за передачу нервных импульсов и сокращение мышц.
• Электролиты используются в аккумуляторах: например, в автомобильных аккумуляторах — раствор серной кислоты.

• При работе с растворами кислот и щелочей (электролитами) необходимо соблюдать осторожность: они могут вызывать ожоги.
• Не пробуй растворы на вкус и не вдыхай пары неизвестных веществ.
• При попадании раствора на кожу или в глаза — немедленно промой большим количеством воды и сообщи учителю.

• Ионные уравнения реакций
• Химические свойства кислот, оснований и солей
• Окислительно-восстановительные реакции