Как определить сильные электролиты. Как определить слабый и сильный электролит


Как определить сильные электролиты

Электролит – вещество, которое в твердом состоянии является диэлектриком, то есть не проводит электрического тока, однако, в растворенном или расплавленном виде становится проводником. Почему происходит такая резкая смена свойств? Дело в том, что молекулы электролита в растворах или расплавах диссоциируют на положительно заряженные и отрицательно заряженные ионы, благодаря чему эти вещества в таком агрегатном состоянии способны проводить электрический ток. Электролитическими свойствами обладает большинство солей, кислот, оснований.

Инструкция

  • Все ли электролиты одинаковы по силе, то есть являются хорошими проводниками тока? Нет, поскольку многие вещества в растворах или расплавах диссоциируют лишь в малой степени. Поэтому электролиты подразделяются на сильные, средней силы и слабые.
  • Какие вещества относятся к сильным электролитам? Такие вещества, в растворах или расплавах которых диссоциации подвергаются практически 100% молекул, причем вне зависимости от концентрации раствора. В перечень сильных электролитов входит абсолютное большинство растворимых щелочей, солей и некоторые кислоты, такие как соляная, бромистая, йодистая, азотная и т.д.
  • Чем отличаются от них электролиты средней силы? Тем, что они диссоциируют в гораздо меньшей степени (на ионы распадаются от 3% до 30% молекул). Классические представители таких электролитов – серная и ортофосфорная кислоты.
  • А как ведут себя в растворах или расплавах слабые электролиты? Во-первых, они диссоциируют в очень малой степени (не больше 3% от общего количества молекул), во-вторых, их диссоциация идет тем хуже и медленнее, чем выше концентрация раствора. К таким электролитам относятся, например, нашатырный спирт (гидроксид аммония), большинство органических и неорганических кислот (включая плавиковую – HF) и, разумеется, всем нам знакомая вода. Поскольку лишь ничтожно малая доля ее молекул распадается на водород-ионы и гидроксил-ионы.
  • Запомните, что степень диссоциации и, соответственно, сила электролита находятся в зависимости от многих факторов: природы самого электролита, растворителя, температуры. Поэтому само это разделение в известной степени условно. Ведь одно и то же вещество может при различных условиях быть и сильным электролитом, и слабым. Для оценки силы электролита была введена специальная величина – константа диссоциации, определяемая на основе закона действующих масс. Но она применима лишь по отношению к слабым электролитам; сильные электролиты закону действующих масс не подчиняются.

completerepair.ru

Сильные и слабые электролиты.



Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Соли, их свойства, гидролиз

 

Автор работы:

Ученица 8 класс Б школы № 182

Петрова Полина

Учитель химии:

Харина Екатерина Алексеевна

 

МОСКВА 2009

В быту мы привыкли иметь дело лишь с одной солью – поваренной, т.е. хлоридом натрия NaCl. Однако в химии солями называют целый класс соединений. Соли можно рассматривать как продукты замещения водорода в кислоте на металл. Поваренную соль, например, можно получить из соляной кислоты по реакции замещения:

2Na + 2HCl = 2NaCl + h3.

кислота соль

Если вместо натрия взять алюминий, образуется другая соль – хлорид алюминия:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3h3

Соли – это сложные вещества, состоящие из атомов металлов и кислотных остатков. Они являются продуктами полного или частичного замещения водорода в кислоте на металл или гидроксильной группы в основании на кислотный остаток. Например, если в серной кислоте h3SO4 заместить на калий один атом водорода, получим соль KHSO4, а если два – K2SO4.

Различают несколько типов солей.

Типы солей Определение Примеры солей
  Средние   Продукт полного замещения водорода кислоты на металл. Ни атомов Н, ни ОН-групп не содержат.   Na2SO4 сульфат натрия CuCl2 хлорид меди (II) Ca3(PO4)2 фосфат кальция Na2CO3 карбонат натрия (кальцинированная сода)  
  Кислые   Продукт неполного замещения водорода кислоты на металл. Содержат в своем составе атомы водорода. (Они образованны только многоосновными кислотами)     CaHPO4 гидрофосфат кальция Ca(h3PO4)2 дигидрофосфат кальция NaHCO3 гидрокарбонат натрия (питьевая сода)
  Основные   Продукт неполного замещения гидроксогрупп основания на кислотный остаток. Включают ОН-группы. (Образованны только многокислотными основаниями)   Cu(OH)Cl гидроксохлорид меди (II) Ca5(PO4)3(OH) гидроксофосфат кальция (CuOH)2CO3 гидроксокарбонат меди (II) (малахит)  
  Смешанные     Соли двух кислот   Ca(OCl)Cl – хлорная известь
    Двойные     Соли двух металлов     K2NaPO4 – ортофосфат дикалия-натрия  
  Кристаллогидраты   Содержат кристаллизационную воду. При нагревании они обезвоживаются – теряют воду, превращаясь в безводную соль.     CuSO4. 5h3O – пятиводный сульфат меди(II) (медный купорос) Na2CO3 . 10h3O – десятиводный карбонат натрия (сода)

Способы получения солей.

1. Соли можно получить, действуя кислотами на металлы, основные оксиды и основания:

Zn + 2HCl ZnCl2 + h3

хлорид цинка

t

3h3SO4 + Fe2O3 Fe2(SO4)3 + 3h3O

сульфатжелеза (III)

3HNO3 + Cr(OH)3 Cr(NO3)3 + 3h3O

нитрат хрома (III)

2. Соли образуются при реакции кислотных оксидов со щелочами, а также кислотных оксидов с основными оксидами:

N2O5 + Ca(OH)2 Ca(NO3)2 + h3O

нитраткальция

t

SiO2 + CaO CaSiO3

силикат кальция

3. Соли можно получить при взаимодействии солей с кислотами, щелочами, металлами, нелетучими кислотными оксидами и другими солями. Такие реакции протекают при условии выделения газа, выпадения осадка, выделения оксида более слабой кислоты или выделения летучего оксида.

t

Ca3(PO4)2 + 3h3SO4 3CaSO4 + 2h4PO4

ортофосфаткальциясульфаткальция

 

Fe2(SO4)3 + 6NaOH 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4

сульфатжелеза(III) сульфатнатрия

CuSO4 + Fe FeSO4 + Cu

сульфат меди (II) сульфат железа (II)

t

CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2

карбонат кальция силикат кальция

 

Al2(SO4)3 + 3BaCl2 3BaSO4 + 2AlCl3

сульфат хлорид сульфат хлорид

алюминия бария бария алюминия

4. Соли бескислородных кислот образуются при взаимодействии металлов с неметаллами:

горение

2Fe + 3Cl2 2FeCl3

хлорид железа (III)

 

Физические свойства.

 

Соли – твердые вещества различного цвета. Растворимость в воде их различна. Растворимы все соли азотной и уксусной кислот, а также соли натрия и калия. О растворимости в воде других солей можно узнать из таблицы растворимости.

 

Химические свойства.

 

1) Соли реагируют с металлами.

Так как эти реакции протекают в водных растворах, то для опытов нельзя применять Li, Na, K, Ca, Ba и другие активные металлы, которые при обычных условиях реагируют с водой, либо проводить реакции в расплаве.

CuSO4 + Zn ZnSO4 + Cu

Pb(NO3)2 + Zn Zn(NO3)2 + Pb

2) Соли реагируют с кислотами. Эти реакции протекают, когда более сильная кислота вытесняет более слабую, при этом выделяется газ или выпадает осадок.

При проведении этих реакций обычно берут сухую соль и действуют концентрированной кислотой.

BaCl2 + h3SO4 BaSO4 + 2HCl

Na2SiO3 + 2HCl 2NaCl + h3SiO3

3) Соли реагируют со щелочами в водных растворах.

Это способ получения нерастворимых оснований и щелочей.

FeCl3(p-p) + 3NaOH(p-p) Fe(OH)3 + 3NaCl

CuSO4 (p-p) + 2NaOH (p-p) Na2SO4 + Cu(OH)2

Na2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2NaOH

4) Соли реагируют с солями.

Реакции протекают в растворах и используются для получения практически нерастворимых солей.

AgNO3 + KBr AgBr + KNO3

CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl

5) Некоторые соли при нагревании разлагаются.

Характерным примером такой реакции является обжиг известняка, основной составной частью которого является карбонат кальция:

t

CaCO3 CaO + CO2 карбонат кальция

1. Некоторые соли способны кристаллизироваться с образованием кристаллогидратов.

Сульфат меди (II) CuSO4 – кристаллическое вещество белого цвета. При его растворении в воде происходит разогревание и образуется раствор голубого цвета. Выделение теплоты и изменение цвета – это признаки химической реакции. При выпаривании раствора выделяется кристаллогидрат CuSO4. 5h3O (медный купорос) . Образование этого вещества свидетельствует о том, что сульфат меди (II) реагирует с водой:

CuSO4 + 5h3O CuSO4. 5h3O + Q

белого цвета сине-голубого цвета

Применение солей.

Большинство солей широко используется в промышленности и в быту. Например, хлорид натрия NaCl, или поваренная соль, незаменим в приготовлении пищи. В промышленности хлорид натрия используется для получения гидроксида натрия, соды NaHCO3, хлора, натрия. Соли азотной и ортофосфорной кислот в основном являются минеральными удобрениями. Например, нитрат калия KNO3 – калийная селитра. Она также входит в состав пороха и других пиротехнических смесей. Соли применяются для получения металлов, кислот, в производстве стекла. Многие средства защиты растений от болезней, вредителей, некоторые лекарственные вещества также относятся к классу солей. Перманганат калия KMnO4 часто называют марганцовкой. В качестве строительного материала используются известняки и гипс – CaSO4. 2h3O, который также применяется в медицине.

 

 

Растворы и растворимость.

Как уже указывалось ранее, растворимость является важным свойством солей. Растворимость - способность вещества образовывать с другим веществом однородную, устойчивую систему переменного состава, состоящую из двух или большего числа компонентов.

Растворы – это однородные системы, состоящие из молекул растворителя и частиц растворенного вещества.

Так, например, раствор поваренной соли состоит из растворителя – воды, растворенного вещества – ионов Na+ ,Cl-.

Ионы (от греч. ión - идущий), электрически заряженные частицы, образующиеся при потере или присоединении электронов (или других заряженных частиц) атомами или группами атомов. Понятие и термин «ион» ввёл в 1834 М. Фарадей, который, изучая действие электрического тока на водные растворы кислот, щелочей и солей, предположил, что электропроводность таких растворов обусловлена движением ионов. Положительно заряженные ионы, движущиеся в растворе к отрицательному полюсу (катоду), Фарадей назвал катионами, а отрицательно заряженные, движущиеся к положительному полюсу (аноду), - анионами.

По степени растворимости в воде вещества делятся на три группы:

1) Хорошо растворимые;

2) Малорастворимые;

3) Практически нерастворимые.

Многие соли хорошо растворимы в воде. При решении вопроса о растворимости в воде других солей придется пользоваться таблицей растворимости.

Хорошо известно, что одни вещества в растворенном или расплавленном виде проводят электрический ток, другие в тех же условиях ток не проводят.

Вещества, распадающиеся на ионы в растворах или расплавах и поэтому проводящие электрический ток, называют электролитами.

Вещества, которые в тех же условиях на ионы не распадаются и электрический ток не проводят, называются неэлектролитами.

К электролитам относятся кислоты, основания и почти все соли. Сами электролиты электрический ток не проводят. В растворах и расплавах они распадаются на ионы, благодаря чему и протекает ток.

Распад электролитов на ионы при растворении их в воде называется электролитической диссоциацией. Ее содержание сводится к трем следующим положениям:

1) Электролиты при растворении в воде распадаются (диссоциируют) на ионы – положительные и отрицательные.

2) Под действием электрического тока ионы приобретают направленное движение: положительно заряженные ионы движутся к катоду и называются – катионы, а отрицательно заряженные ионы движутся к аноду и называются – анионами.

3) Диссоциация – обратимый процесс: параллельно с распадом молекул на ионы (диссоциацией) протекает процесс соединения ионов (ассоциация).

 

KCl K++Cl-

обратимость

Сильные и слабые электролиты.

Для количественной характеристики способности электролита распадаться на ионы введено понятие степени диссоциации (α), т. Е.Отношения числа молекул, распавшихся на ионы, кобщему числу молекул. Например, α = 1 говорит о том, что электролит полностью распался на ионы, а α = 0,2 означает, что продиссоциировала лишь каждая пятая из его молекул. При разбавлении концентрированного раствора, а также при нагревании его электропроводность повышается, так как возрастает степень диссоциации.

В зависимости от величины α электролиты условно делятся на сильные (диссоциируют практически нацело, (α 0,95) средней силы (0,95

Сильными электролитами являются многие минеральные кислоты (HCl, HBr, HI, h3SO4, HNO3 и др.), щелочи (NaOH, KOH, Ca(OH)2 и др.), почти все соли. К слабым принадлежат растворы некоторых минеральных кислот (h3S, h3SO3, h3CO3, HCN, HClO), многие органические кислоты (например, уксусная Ch4COOH), водный раствор аммиака (Nh4. 2O), вода, некоторые соли ртути (HgCl2). К электролитам средней силы часто относят плавиковую HF, ортофосфорную h4PO4 и азотистую HNO2 кислоты.

Гидролиз солей.

Термин « гидролиз » произошел от греческих слов hidor (вода) и lysis (разложение). Под гидролизом обычно понимают обменную реакцию между веществом и водой. Гидролитические процессы чрезвычайно распространены в окружающей нас природе (как живой, так и неживой), а также широко используются человеком в современных производственных и бытовых технологиях.

Гидролизом соли называется реакция взаимодействия ионов, входящих в состав соли, с водой, которая приводит к образованию слабого электролита и сопровождается изменением среды раствора.

 

 

Гидролизу подвергаются три типа солей:

а) соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой (CuCl2, Nh5Cl, Fe2(SO4)3 — протекает гидролиз по катиону)

Nh5+ + h3O Nh4 + h4O+

Nh5Cl + h3O Nh4.h3O + HCl

Реакция среды – кислая.

б) соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой (К2CO3, Na2S — протекает гидролиз по аниону)

SiO32- + 2h3O h3SiO3 + 2OH-

K2SiO3 +2h3O h3SiO3 +2KOH

Реакция среды – щелочная.

в) соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой (Nh5)2CO3, Fe2(CO3)3 – протекает гидролиз по катиону и по аниону.

2Nh5+ + CO32- + 2h3O 2Nh4 . h3O + h3CO3

(Nh5)2CO3 + h3O 2Nh4 . h3O + h3CO3

Часто реакция среды – нейтральная.

г) соли образованные сильным основанием и сильной кислотой (NaCl, Ba(NO3)2) гидролизу не подвержены.

В ряде случаев гидролиз протекает необратимо (как говорят, идет до конца). Так при смешении растворов карбоната натрия и сульфата меди выпадает голубой осадок гидратированной основной соли, которая при нагревании теряет часть кристаллизационной воды и приобретает зеленый цвет – превращается в безводный основный карбонат меди – малахит:

2CuSO4 + 2Na2CO3 + h3O (CuOH)2CO3 + 2Na2SO4 + CO2

При смешении растворов сульфида натрия и хлорида алюминия гидролиз также идет до конца:

2AlCl3 + 3Na2S + 6h3O 2Al(OH)3 + 3h3S + 6NaCl

Поэтому Al2S3 нельзя выделить из водного раствора. Эту соль получают из простых веществ:

2Al + 3S Al2S3.

megapredmet.ru

Электролит сильный слабый - Справочник химика 21

    Укажите необходимые признаки веществ и растворов, для которых можно применять правило произведения растворимости (хорошая, плохая, малая, большая растворимость, сильный, слабый электролит, неэлектролит, соль, основание, кислота и т. д.). [c.107]

    Если шачение а близко к нулю, то это значит, что диссоциации нет, и такие электролиты называют слабыми. Если а —>1 (или а ->100%), то говорят, что диссоциация полная, а электролит -сильный [c.122]

    Если Да> О, то электролит слабый (или в растворе сильного электролита имеет место ассоциация ионов). Если Да-электролит сильный и ассоциация в растворе отсутствует. Линейная экстраполяция к л/с = 0 позволяет найти >1 сильного электролита, как отрезок на ординате. [c.147]

    Какой это электролит — сильный или слабый Вычислите константу диссоциации гидроксида аммония. [c.211]

    Г. Сделайте вывод о поведении фосфорной кислоты в водном растворе (сильный, слабый электролит). Рассчитайте энтальпии последовательной диссоциации фосфорной кислоты. [c.301]

    Необходимо иметь в виду, что эта классификация относительная и применима к водным средам. Электролит, сильный в водном растворе, может оказаться слабым в органическом растворителе с небольшим дипольным моментом или низкой диэлектрической проницаемостью. [c.132]

    При заданной температуре каждый слабый электролит имеет свое численное значение константы диссоциации. Чем электролит сильнее, тем его константа диссоциации больше, чем слабее — тем меньше. [c.103]

    Для данного электролита значение константы электролитической диссоциации постоянно при определенной температуре и, в отличие от степени диссоциации, не зависит от концентрации. Константа диссоциации слабых электролитов является мерой их относительной силы чем она больше, тем электролит сильнее (см. приложение 7). Так как сильные электролиты не имеют недиссоциированных молекул, то для них понятие константы диссоциации не имеет смысла. [c.65]

    Степень электролитической диссоциации характеризует силу электролита. Если а = 100%, то электролит сильный. Если, же а[c.118]

    Если степень электролитической диссоциации а больше 30%, то электролит является сильным, если она равна 2—30%, то он относится к электролитам средней силы. Когда а менее 2%, электролит является слабым, для неэлектролитов а=0. [c.303]

    Что такое координационное число и как оно позволяет отличить сильный электролит от слабого  [c.137]

    Перенапряжение водорода очень чувствительно к присутствию в электролите посторонних веществ. Добавки солей к разбавленным растворам кислот увеличивают перенапряжение водорода на ртути, причем увеличение концентрации 1—1-зарядного электролита (при постоянном pH) в 10 раз повышает т] примерно на 55— 58-10 В. Первоначальная добавка электролита с поливалентным катионом оказывает большее действие, чем такая же добавка 1—1-зарядного электролита. Соединения с поверхностно-активными анионами сильнее всего влияют на водородное перенапряжение на ртути в области малых плотностей тока, снижая его на десятые доли вольта. Поверхностно-активные катионы, наоборот, повышают перенапряжение водорода на ртути в широких пределах плотностей тока. Поверхностно-активные молекулярные вещества или повышают, или понижают в зависимости от их природы, величину Т1Н на ртути. Действие этих добавок ослабляется с ростом плотности тока и при высоких ее значениях полностью исчезает. Перенапряжение водорода на платине, железе и никеле также возрастает при введении поверхностно-активных веществ. Характер влияния поверхностно-активных веществ на водородное перенапряжение и на этих металлах является функцией потенциала электрода. В случае железа, на котором перенапряжение водорода в кислых средах слабо зависит от pH, присутствие в ]застворе поверхностно-активных катионов не только увеличивает перенапряжение, но и изменяет характер связи между г)н и pH. [c.401]

    Слабые места теории Аррениуса заставляли ученых искать., новые основы теории сильных электролитов, и уже в 1894 г. Ван-Лаар указал на необходимость учитывать электростатические силы в электролите, а Сезерленд (1902), [c.395]

    Вода — тоже электролит, но не сильный, так как слабо диссоциирует на ионы одновременно она является и растворителем. Реакция идет по уравнению [c.460]

    Это говорит о том, что подобные реакции сводятся к одному процессу. Уравнение этого процесса мы получим, если рассмотрим подробнее одну из приведенных реакций, например, первую. Перепишем ее уравнение, записывая сильные электролиты в ионной форме, поскольку они существуют в растворе в виде ионов, а слабые— в молекулярной, поскольку они находятся п растворе преимущественно в виде молекул (вода — очень слабый электролит, см. 90)  [c.246]

    Одиако это равновесие сильно смещено вправо, поскольку вода—значительно более слабый электролит, чем уксусная кислота, так что связывание иоиов Н+ в молекулы воды происходив полнее, чем в молекулы уксусной кислоты. [c.255]

    Степень диссоциации может быть больше 0,1 и в том случае, когда растворенный электролит имеет константу диссоциации порядка 10 — 10 и, следовательно, является в группе слабых электролитов относительно более сильным. В таким случаях расчет следует вести по формуле (1), которая приводит к квадратному уравнению [c.109]

    Диссоциацию кислоты на ионы характеризует константа диссоциации кислоты. Отрицательный логарифм константы диссоциации кислоты называется силой кислоты рКд. Чем меньше рКд, тем сильнее кислота диссоциирует на ионы. В водном растворе соляная кислота — сильный электролит (рКд = 0,4), а в этаноле — слабый электролит (рКд = 1,95). [c.421]

    Степень гидролиза зависит от химической природы образующегося при гидролизе слабого электролита, и она тем выше, чем слабее этот электролит. Например, при прочих равных условиях ацетат натрия гидролизуется слабее, чем цианид натрия, так как уксусная кислота сильнее синильной. [c.73]

    За т.э. (если титрант - сильный электролит) изменение потенциала будет происходить согласно уравнениям (3.3,1) при титровании слабых кислот и (3.3 ) - при титровании оснований. Следовательно, скачок потенциала будет обеспечен различием равн основном на величину [д и [c.66]

    Чтобы расположить в ряд по уменьшению электропроводности растворы приведенных веществ, нужно перейти от процентной концентрации к молярной и учесть количество ионов, образующихся при диссоциации сильных электролитов (хлористый магний, сернокислая медь, азотнокислый цинк), и степень диссоциации слабых электролитов (муравьиная кислота). Глицерин — не электролит. [c.210]

    Предельную эквивалентную электрическую проводимость сильных электролитов можно найти посредством экстраполяции опытных данных Я, = /(д/с ) к с - а (рис. XIV. 3,6). К слабым электролитам этот способ неприменим. В основе определения Я.о слабого электролита лежит закон независимости подвижностей ионов, позволяющий суммировать эквивалентные электрические проводимости ионов, составляющих электролит. Этот способ определения Хо можно применять и к сильным электролитам. [c.188]

    Сложность природы сильных электролитов потребо--вала введения понятия — кажущейся степени диссоциации, которая всегда ниже истинной. Считается, что у сильных электролитов истинная степень диссоциации равна 100%, в то время как кажущаяся степень диссоциации у них не достигает 100%. В дальнейшем под а мы будем понимать кажущуюся степень диссоциации. Если в 0,1 н. растворе а>30% — электролит сильный, если аэлектролит слабый, если 30% > >3%—электролит средней силы. [c.55]

    Кремневая кислота — очень слабый электролит. Она слабее угольной кислоты. Поэтому соли кремневой кислоты в растворе подвергаются сильному гидролизу. На характере продуктов гидролиза сказывается склонность кремневой кислоты к полимеризации. Например, метасиликат натрия гидролизуется с образованием диметасиликата, а не гидросиликата  [c.201]

    Средние соли. Средняя соль в сущности есть электролит — сильный или слабый, растворимый или нерастворимый (практически), который при электролитической диссоциации образует положительные ионы металла и отрицательные ионы кислотного остатка. Принято также среднюю соль опреде.,1ять как продукт полной нейтрализации кислоты щелочью. Это последнее определение сложилось исторически и базировалось на реакции получения солей нейтрализацией кислот основаниями. Но в настоящее время известно очень много других способов получения солей и не так редки случаи, когда соответствующие кислоты неизвестны (неустойчивы). [c.180]

    В химическом анализе часто имеют дело с раствором, где наряду со слабой кислотой НАп присутствует ее соль МеАп. В этом случае диссоциация кислоты протекает в присутствии одноименного иона Ап , образующегося из соли. Поскольку кислота — слабый электролит, а соль — электролит сильный и в растворе полностью диссоциирована, концентрация аниона [Ап ] в растворе практически определяется только концентрацией соли Ссоль- [c.17]

    Явление неионообменрой сорбции ионитами слабых электролитов находит практическое применение, в частности, на его использовании основан метод опережающего электролита . Метод состоит в пропускании водного раствора смеси слабого и сильного электролита через слой ионита. Сильный электролит не сорбируется в значительной мере ионообменной смолой (например, катионит НК не сорбирует НС1 из водного раствора). В то же время слабый электролит поглощается ионитом. Поэтому сильный электролит опережает слабый в его перемещении по слою сорбента. После отбора фракций, содержащих сильный электролит, осуществляют десорбцию слабого электролита (промыванием растворителем, например, водой), достигая, таким образом, разделения компонентов смеси. [c.148]

    Как уже указывалось, реакции нейтрализации сильиы кислот сильными основаниями, в ходе которых ионы водорода и гидроксид-ионы соединяются в молекулу воды, протекают практически до конца. Реакции же нейтрализации, в которых хотя бы одно из исходных веществ — слабый электролит и при которых молекулы малодиссоциирующих веществ имеются не только в правой, но и в левой части ионно-молекулярного уравнения, протекают не до конца. Они доходят до состояния равновесия, при котором соль сосуи ествует с кислотой и основанием, от которых она образована. Поэтому уравнения подобных реакций правильнее записывать как обратимые реакции  [c.249]

    С рассмотренной точки зрения становится ясным различие т1сжду реакциями нейтрализации сильной кислоты сильным осно- ваинем и случаями нейтрализации, когда хотя бы одно из исхода ных веществ — слабый электролит. При нейтрализации сильной кислоты сил >ным основанием в растворе образуется только одии слабый электролит — вода. При этом равновесие [c.255]

    Но поскольку вода — значительно более слабый электролит, чем Nh5OH, равновесие сильно смещено вправо. [c.256]

    После завершения химической реакции избыток ионов ОН создает в растворе щелочную реакцию, что обнаруживается визуально по изменению окраски кислотно-основного индикатора или потенциометрически (рН-метрически) со стеклянным индикаторным электродом. В исследуемый раствор добавляют индифферентный сильный электролит для повышения электропроводности раствора. Этим методом определяют неорганические и органические кислоты как сильные, так и слабые (если Ка" 10-7). [c.167]

    Электролиты — это химические соединения, которые в растворе (полностью или частично) диссоциируют на ионы. Различают сильные и слабые электролиты. Сильные электролиты диссоциируют в растворе на ионы практически полностью. Примерами сильных электролитов в водных растворах могут служить некоторые неорганические основания (NaOH) и кислоты (НС1, HNO3), а также большинство неорганических и органических солей. Слабые электролиты диссоциируют в растворе только частично. Доля продиссоциировав-ших молекул из числа первоначально взятых называется степенью диссоциации. К слабым электролитам в водных растворах относятся почти все органические кислоты и основания (например, СН3СООН, пиридин) и некоторые неорганические соединения. В настоящее время Б связи с развитием исследований в неводных растворах доказано (Измайлов и др.), что сильные и слабые электролиты являются двумя различными состояниями химических соединений (электролитов) в зависимости от природы растворителя. В одном растворителе данный электролит может быть сильным электролитом, в другом — слабым. [c.244]

chem21.info

как определить какой электролит сильнее?

1. Все ли электролиты одинаковы по силе, то есть являются хорошими проводниками тока? Нет, поскольку многие вещества в растворах или расплавах диссоциируют лишь в малой степени. Поэтому электролиты подразделяются на сильные, средней силы и слабые. 2. Какие вещества относятся к сильным электролитам? Такие вещества, в растворах или расплавах которых диссоциации подвергаются практически 100% молекул, причем вне зависимости от концентрации раствора. В перечень сильных электролитов входит абсолютное большинство растворимых щелочей, солей и некоторые кислоты, такие как соляная, бромистая, йодистая, азотная и т. д. 3. Чем отличаются от них электролиты средней силы? Тем, что они диссоциируют в гораздо меньшей степени (на ионы распадаются от 3% до 30% молекул) . Классические представители таких электролитов – серная и ортофосфорная кислоты. 4. А как ведут себя в растворах или расплавах слабые электролиты? Во-первых, они диссоциируют в очень малой степени (не больше 3% от общего количества молекул) , во-вторых, их диссоциация идет тем хуже и медленнее, чем выше концентрация раствора. К таким электролитам относятся, например, нашатырный спирт (гидроксид аммония) , большинство органических и неорганических кислот (включая плавиковую – HF) и, разумеется, всем нам знакомая вода. Поскольку лишь ничтожно малая доля ее молекул распадается на водород-ионы и гидроксил-ионы. 5. Запомните, что степень диссоциации и, соответственно, сила электролита находятся в зависимости от многих факторов: природы самого электролита, растворителя, температуры. Поэтому само это разделение в известной степени условно. Ведь одно и то же вещество может при различных условиях быть и сильным электролитом, и слабым. Для оценки силы электролита была введена специальная величина – константа диссоциации, определяемая на основе закона действующих масс. Но она применима лишь по отношению к слабым электролитам; сильные электролиты закону действующих масс не подчиняются.

Померять плотность ареометром. Чем больше плотность, тем сильнее электролит.

Золотые слова, данилочкин фёдор, из жидких при комнатной температуре сильнее ртути не найдёшь!

Померить проводимость в растворах одинаковой концентрации. Более сильный электролит покажет бОльшую проводимость

touch.otvet.mail.ru

примеры. Состав и свойства электролитов. Сильные и слабые электролиты

Электролиты как химические вещества известны с древних времён. Однако большинство областей своего применения они завоевали относительно недавно. Мы обсудим самые приоритетные для промышленности области использования этих веществ и разберёмся, что же последние собой представляют и чем отличаются друг от друга. Но начнём с экскурса в историю.

сильные и слабые электролиты

История

Самые старые известные электролиты - это соли и кислоты, открытые ещё в Древнем мире. Однако представления о строении и свойствах электролитов развивались со временем. Теории этих процессов эволюционировали, начиная с 1880 годов, когда был сделан ряд открытий, связанный с теориями свойств электролитов. Наблюдались несколько качественных скачков в теориях, описывающих механизмы взаимодействия электролитов с водой (ведь только в растворе они приобретают те свойства, благодаря которым их используют в промышленности).

Сейчас мы подробно разберём несколько теорий, оказавших наибольшее влияние на развитие представлений об электролитах и их свойствах. И начнём с самой распространённой и простой теории, которую каждый из нас проходил в школе.

Теория электролитической диссоциации Аррениуса

в 1887 году шведский химик Сванте Аррениус и русско-немецкий химик Вильгельм Оствальд создали теорию электролитической диссоциации. Однако тут тоже не всё так просто. Сам Аррениус был сторонником так называемой физической теории растворов, которая не учитывала взаимодействие составляющих вещества с водой и утверждала, что в растворе существуют свободные заряженные частицы (ионы). Кстати, именно с таких позиций сегодня рассматривают электролитическую диссоциацию в школе.

Поговорим всё-таки о том, что даёт эта теория и как она объясняет нам механизм взаимодействия веществ с водой. Как и у любой другой, у неё есть несколько постулатов, которые она использует:

1. При взаимодействии с водой вещество распадается на ионы (положительный - катион и отрицательный - анион). Эти частицы подвергаются гидратации: они притягивают молекулы воды, которые, кстати, заряжены с одной стороны положительно, а с другой - отрицательно (образуют диполь), в результате формируются в аквакомплексы (сольваты).

2. Процесс диссоциации обратим - то есть если вещество распалось на ионы, то под действием каких-либо факторов оно вновь может превратиться в исходное.

3. Если подключить к раствору электроды и пустить ток, то катионы начнут движение к отрицательному электроду - катоду, а анионы к положительно заряженному - аноду. Именно поэтому вещества, хорошо растворимые в воде, проводят электрический ток лучше, чем сама вода. По той же причине их назвали электролитами.

4. Степень диссоциации электролита характеризует процент вещества, подвергшегося растворению. Этот показатель зависит от свойств растворителя и самого растворённого вещества, от концентрации последнего и от внешней температуры.

Вот, по сути, и все основные постулаты этой несложной теории. Ими мы будем пользоваться в этой статье для описания того, что же происходит в растворе электролита. Примеры этих соединений разберём чуть позже, а сейчас рассмотрим другую теорию.

сколько электролита в аккумуляторе

Теория кислот и оснований Льюиса

По теории электролитической диссоциации, кислота - это вещество, в растворе которого присутствует катион водорода, а основание - соединение, распадающееся в растворе на гидроксид-анион. Существует другая теория, названная именем известного химика Гилберта Льюиса. Она позволяет несколько расширить понятие кислоты и основания. По теории Льюиса, кислоты - это ионы или молекулы вещества, которые имеют свободные электронные орбитали и способны принять электрон от другой молекулы. Несложно догадаться, что основаниями будут являться такие частицы, которые способны отдать один или несколько своих электронов в "пользование" кислоте. Очень интересно здесь то, что кислотой или основанием может быть не только электролит, но и любое вещество, даже нерастворимое в воде.

какой электролит в аккумуляторе

Протолитическая теория Брендстеда-Лоури

В 1923 году, независимо друг от друга, двое учёных - Й. Бренстед и Т. Лоури -предложили теорию, которая сейчас активно применяется учёными для описания химических процессов. Суть этой теории в том, что смысл диссоциации сводится к передаче протона от кислоты основанию. Таким образом, последнее понимается здесь как акцептор протонов. Тогда кислота является их донором. Теория также хорошо объясняет существование веществ, проявляющих свойства и кислоты и основания. Такие соединения называются амфотерными. В теории Бренстеда-Лоури для них также применяется термин амфолиты, тогда как кислота или основания принято называть протолитами.

Мы подошли к следующей части статьи. Здесь мы расскажем, чем отличаются друг от друга сильные и слабые электролиты и обсудим влияние внешних факторов на их свойства. А затем уже приступим к описанию их практического применения.

Сильные и слабые электролиты

Каждое вещество взаимодействует с водой индивидуально. Какие-то растворяются в ней хорошо (например, поваренная соль), а какие-то совсем не растворяются (например, мел). Таким образом, все вещества делятся на сильные и слабые электролиты. Последние представляют собой вещества, плохо взаимодействующие с водой и оседающие на дне раствора. Это означает, что они имеют очень низкую степень диссоциации и высокую энергию связей, которая не позволяет при нормальных условиях распадаться молекуле на составляющие её ионы. Диссоциация слабых электролитов происходит либо очень медленно, либо при повышении температуры и концентрации этого вещества в растворе.

Поговорим о сильных электролитах. К ним можно отнести все растворимые соли, а также сильные кислоты и щёлочи. Они легко распадаются на ионы и очень трудно собрать их в осадки. Ток в электролитах, кстати, проводится именно благодаря ионам, содержащимся в растворе. Поэтому лучше всех проводят ток сильные электролиты. Примеры последних: сильные кислоты, щёлочи, растворимые соли.

как поднять плотность электролита

Факторы, влияющие на поведение электролитов

Теперь разберёмся, как влияет изменение внешней обстановки на свойства веществ. Концентрация напрямую влияет на степень диссоциации электролита. Более того, это соотношение можно выразить математически. Закон, описывающий эту связь, называется законом разбавления Оствальда и записывается так: a = (K / c)1/2. Здесь a - это степень диссоциации (берётся в долях), К - константа диссоциации, разная для каждого вещества, а с - концентрация электролита в растворе. По этой формуле можно узнать много нового о веществе и его поведении в растворе.

Но мы отклонились от темы. Кроме концентрации, на степень диссоциации также влияет температура электролита. Для большинства веществ её увеличение повышает растворимость и химическую активность. Именно этим можно объяснить протекание некоторых реакций только при повышенной температуре. При нормальных условиях они идут либо очень медленно, либо в обе стороны (такой процесс называется обратимым).

Мы разобрали факторы, определяющие поведение такой системы, как раствор электролита. Сейчас перейдём к практическому применению этих, без сомнения, очень важных химических веществ.

диссоциация слабых электролитов

Промышленное использование

Конечно, все слышали слово "электролит" применительно к аккумуляторам. В автомобиле используют свинцово-кислотные аккумуляторы, роль электролита в котором выполняет 40-процентная серная кислота. Чтобы понять, зачем там вообще нужно это вещество, стоит разобраться в особенностях работы аккумуляторов.

Так в чём принцип работы любого аккумулятора? В них происходит обратимая реакция превращения одного вещества в другое, в результате которой высвобождаются электроны. При заряде аккумулятора происходит взаимодействие веществ, которого не получается при нормальных условиях. Это можно представить как накопление электроэнергии в веществе в результате химической реакции. При разряде же начинается обратное превращение, приводящее систему к начальному состоянию. Эти два процесса вместе составляют один цикл заряда-разряда.

Рассмотрим вышеизложенный процесс на конкретном примере - свинцово-кислотном аккумуляторе. Как нетрудно догадаться, этот источник тока состоит из элемента, содержащего свинец (а также диокисд свинца PbO2) и кислоты. Любой аккумулятор состоит из электродов и пространства между ними, заполненного как раз электролитом. В качестве последнего, как мы уже выяснили, в нашем примере используется серная кислота концентрацией 40 процентов. Катод такого аккумулятора делают из диоксида свинца, а анод состоит из чистого свинца. Всё это потому, что на этих двух электродах протекают разные обратимые реакции с участием ионов, на которые продиссоциировала кислота:

  1. PbO2 + SO42-+ 4H+ + 2e- = PbSO4 + 2h3O (реакция, происходящая на отрицательном электроде - катоде).
  2. Pb + SO42- - 2e- = PbSO4 (Реакция, протекающая на положительном электроде - аноде).

Если читать реакции слева направо - получаем процессы, происходящие при разряде аккумулятора, а если справа налево - при заряде. В каждом химическом источнике тока эти реакции разные, но механизм их протекания в общем описывается одинаково: происходят два процесса, в одном из которых электроны "поглощаются", а в другом, наоборот, "выходят". Самое главное то, что число поглощённых электронов равно числу вышедших.

Собственно, кроме аккумуляторов, существует масса применений этих веществ. Вообще, электролиты, примеры которых мы привели, - это лишь крупинка того многообразия веществ, которые объединены под этим термином. Они окружают нас везде, повсюду. Вот, например, тело человека. Думаете, там нет этих веществ? Очень ошибаетесь. Они находятся везде в нас, а самое большое количество составляют электролиты крови. К ним относятся, например, ионы железа, которые входят в состав гемоглобина и помогают транспортировать кислород к тканям нашего организма. Электролиты крови также играют ключевую роль в регуляции водно-солевого баланса и работе сердца. Эту функцию выполняют ионы калия и натрия (существует даже процесс, происходящий в клетках, который назвается калий-натриевым насосом).

Любые вещества, которые вы в силах растворить хоть немного, - электролиты. И нет такой отрасли промышленности и нашей с вами жизни, где бы они ни применялись. Это не только аккумуляторы в автомобилях и батарейки. Это любое химическое и пищевое производство, военные заводы, швейные фабрики и так далее.

Состав электролита, кстати, бывает разным. Так, можно выделить кислотный и щелочной электролит. Они принципиально отличаются своими свойствами: как мы уже говорили, кислоты являются донорами протонов, а щёлочи - акцепторами. Но со времением состав электролита меняется вследствие потери части вещества концентрация либо уменьшается, либо увеличивается (всё зависит от того, что теряется, вода или электролит).

Мы каждый день сталкиваемся с ними, однако мало кто точно знает определение такого термина, как электролиты. Примеры конкретных веществ мы разобрали, поэтому перейдём к немного более сложным понятиям.

степень диссоциации электролита

Физические свойства электролитов

Теперь о физике. Самое важное, что нужно понимать при изучении этой темы - как передаётся ток в электролитах. Определяющую роль в этом играют ионы. Эти заряженные частицы могут переносить заряд из одной части раствора в другую. Так, анионы стремятся всегда к положительному электроду, а катионы - к отрицательному. Таким образом, действуя на раствор электрическим током, мы разделяем заряды по разным сторонам системы.

Очень интересна такая физическая характеристика, как плотность. От неё зависят многие свойства обсуждаемых нами соединений. И зачастую всплывает вопрос: "Как поднять плотность электролита?" На самом деле ответ прост: необходимо понизить содержание воды в растворе. Так как плотность электролита большей частью определяется плотностью серной кислоты, то она большей частью зависит от концентрации последней. Существует два способа осуществить задуманное. Первый достаточно простой: прокипятить электролит, содержащийся в аккумуляторе. Для этого нужно зарядить его так, чтобы температура внутри поднялась чуть выше ста градусов по цельсию. Если этот способ не помогает, не переживайте, существует ещё один: просто-напросто заменить старый электролит новым. Для этого нужно слить старый раствор, прочистить внутренности от остатков серной кислоты дистиллированной водой, а затем залить новую порцию. Как правило, качественные растворы электролита сразу имеют нужную величину концентрации. После замены можете надолго забыть о том, как поднять плотность электролита.

Состав электролита во многом определяет его свойства. Такие характеристики, как электропроводность и плотность, например, сильно зависят от природы растворённого вещества и его концентрации. Существует отдельный вопрос о том, сколько электролита в аккумуляторе может быть. На самом деле его объём напрямую связан с заявленной мощностью изделия. Чем больше серной кислоты внутри аккумулятора, тем он мощнее, т. е. тем большее напряжение способен выдавать.

концентрация электролита

Где это пригодится?

Если вы автолюбитель или просто увлекаетесь автомобилями, то вы и сами всё понимаете. Наверняка вы даже знаете, как определить, сколько электролита в аккумуляторе находится сейчас. А если вы далеки от автомобилей, то знание свойств этих веществ, их применения и того, как они взаимодействуют друг с другом будет совсем не лишним. Зная это, вы не растеряетесь, если вас попросят сказать, какой электролит в аккумуляторе. Хотя даже если вы не автолюбитель, но у вас есть машина, то знание устройства аккумулятора будет совсем не лишним и поможет вам в ремонте. Будет гораздо легче и дешевле сделать всё самому, нежели ехать в автоцентр.

А чтобы лучше изучить эту тему, мы рекомендуем почитать учебник химии для школы и вузов. Если вы хорошо знаете эту науку и прочитали достаточно учебников, лучшим вариантом будут "Химические источники тока" Варыпаева. Там изложены подробно вся теория работы аккумуляторов, различных батарей и водородных элементов.

Заключение

Мы подошли к концу. Подведём итоги. Выше мы разобрали всё, что касается такого понятия, как электролиты: примеры, теория строения и свойств, функции и применение. Ещё раз стоит сказать, что эти соединения составляют часть нашей жизни, без которой не могли бы существовать наши тела и все сферы промышленности. Вы помните про электролиты крови? Благодаря им мы живём. А что насчёт наших машин? С помощью этих знаний мы сможем исправить любую проблему, связанную с аккумулятором, так как теперь понимаем, как поднять плотность электролита в нём.

Всё рассказать невозможно, да мы и не ставили такой цели. Ведь это далеко не всё, что можно рассказать об этих удивительных веществах.

fb.ru