Катионы металлов образуются при диссоциации
Обновлено: 21.09.2024
С помощью теории электролитической диссоциации дают определения и описывают свойства кислот, оснований и солей.
Диссоциация кислот
Кислотами называются электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только катионы водорода (H + )
Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато:
Н 3 РО 4 ↔ Н + + Н 2 РО - 4 (первая ступень) – дигидроортофосфат ион
Н 2 РО - 4 ↔ Н + + НРO 2- 4 (вторая ступень) – гидроортофосфат ион
НРО 2- 4 ↔ Н + + PО З- 4 (третья ступень) – ортофосфат ион
Диссоциация многоосновной кислоты протекает главным образом по первой ступени, в меньшей степени по второй и лишь в незначительной степени - по третьей.
Диссоциация оснований
Основаниями называются электролиты, при диссоциации которых в качестве анионов образуются только гидроксид-ионы (OH - )
Щёлочи – это основания, растворимые в воде (основания щелочных и щелочноземельных металлов) : LiOH, NaОН, КОН, RbОН, СsОН, FrОН и Са(ОН) 2 , Sr(ОН) 2 , Ва(ОН) 2 , Rа(ОН) 2 , а также NН 4 ОН
Примеры уравнений диссоциации щелочей:
Многокислотные основания диссоциируют ступенчато:
Ba(ОН) 2 → Bа(ОН) + + OH - (первая ступень)
Ba(OH) + ↔ Ba 2+ +OH - (вторая ступень)
Диссоциация амфотерных оснований (амфолитов)
Амфолиты - это электролиты, которые при диссоциации одновременно образуют катионы водорода (H + ) и гидроксид-ионы (OH - )
Диссоциацию амфотерного гидроксида цинка Zn(ОН) 2 можно выразить уравнением:
2ОН - + Zn 2+ + 2Н 2 О ↔ Zn(ОН) 2 + 2Н 2 О ↔ [Zn(ОН) 4 ] 2- + 2Н +
Диссоциация солей
Солями называются электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов, а также катион аммония (NH + 4 ) и анионы кислотных остатков.
Диссоциация средних солей
Кислые и основные соли диссоциируют ступенчато.
Диссоциация кислых солей
У кислых солей вначале отщепляются ионы металлов, а затем катионы водорода.
Диссоциация основных солей
У основных солей вначале отщепляются кислотные остатки, а затем гидроксид-ионы.
MgOHCl → MgOH + + Cl -
MgOH + ↔ Mg 2+ + OH -
ЗАДАНИЕ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ
Используя таблицу растворимости солей, кислот, оснований напишите уравнения диссоциации следующих веществ: HF, Mg(OH) 2 , CaCl 2 , Zn(NO 3 ) 2 , Ba(OH) 2 , K 2 SO 4 , H 2 SiO 3 , FeI 3 , NiCl 2 , H 3 PO 4 , Ca(OH) 2 , Na 2 CO 3 , Na 3 PO 4 , HNO 3 , KOH, Ba(OH) 2 , H 2 SO 3 , Ca(NO 3 ) 2 , Ca 3 (PO 4 ) 2 , H 2 S, NaOH, HBr
Катионы и анионы. Электролитическая диссоциация кислот, щелочей и солей (средних)
Катионами называют положительно заряженные ионы.
Анионами называют отрицательно заряженные ионы.
В процессе развития химии понятия «кислота» и «основание» претерпели серьёзные изменения. С точки зрения теории электролитической диссоциации кислотами называют электролиты, при диссоциации которых образуются ионы водорода H + , а основаниями — электролиты, при диссоциации которых образуются гидроксид-ионы OH – . Эти определения в химической литературе известны как определения кислот и оснований по Аррениусу.
В общем виде диссоциацию кислот представляют так:
где A – — кислотный остаток.
Такие свойства кислот, как взаимодействие с металлами, основаниями, основными и амфотерными оксидами, способность изменять окраску индикаторов, кислый вкус и т. д., обусловлены наличием в растворах кислот ионов H + . Число катионов водорода, которые образуются при диссоциации кислоты, называют её основностью. Так, например, HCl является одноосновной кислотой, H2SO4 — двухосновной, а H3PO4 — трёхосновной.
Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато, например:
От образовавшегося на первой ступени кислотного остатка H2PO4 – последующий отрыв иона H + происходит гораздо труднее из-за наличия отрицательного заряда на анионе, поэтому вторая ступень диссоциации протекает гораздо труднее, чем первая. На третьей ступени протон должен отщепляться от аниона HPO4 2– , поэтому третья ступень протекает лишь на 0,001%.
В общем виде диссоциацию основания можно представить так:
где M + — некий катион.
Такие свойства оснований, как взаимодействие с кислотами, кислотными оксидами, амфотерными гидроксидами и способность изменять окраску индикаторов, обусловлены наличием в растворах OH – -ионов.
Число гидроксильных групп, которые образуются при диссоциации основания, называют его кислотностью. Например, NaOH — однокислотное основание, Ba(OH)2 — двухкислотное и т. д.
Многокислотные основания диссоциируют ступенчато, например:
Большинство оснований в воде растворимо мало. Растворимые в воде основания называют щелочами.
Прочность связи М—ОН возрастает с увеличением заряда иона металла и увеличением его радиуса. Поэтому сила оснований, образуемых элементами в пределах одного и того же периода, уменьшается с возрастанием порядкового номера. Если один и тот же элемент образует несколько оснований, то степень диссоциации уменьшается с увеличением степени окисления металла. Поэтому, например, у Fe(OH)2 степень основной диссоциации больше, чем у Fe(OH)3.
Электролиты, при диссоциации которых одновременно могут образовываться катионы водорода и гидроксид-ионы, называют амфотерными. К ним относят воду, гидроксиды цинка, хрома и некоторые другие вещества. Их полный перечень приведён в уроке 6, а их свойства рассмотрены в уроке 16.
Солями называют электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов (а также катион аммония NH4 + ) и анионы кислотных остатков.
Химические свойства солей будут описаны в уроке 18.
Тренировочные задания
1. К электролитам средней силы относится
2. К сильным электролитам относится
3. Сульфат-ион в значительном количестве образуется при диссоциации в водном растворе вещества, формула которого
4. При разбавлении раствора электролита степень диссоциации
1) остается неизменной
2) понижается
3) повышается
4) с начала повышается, потом понижается
5. Степень диссоциации при нагревании раствора слабого электролита
6. Только сильные электролиты перечислены в ряду:
7. Водные растворы глюкозы и сульфата калия соответственно являются:
1) с ильным и слабым электролитом
2) неэлектролитом и сильным электролитом
3) слабым и сильным электролитом
4) слабым электролитом и неэлектролитом
8. Степень диссоциации электролитов средней силы
1) больше 0,6
2) больше 0,3
3) лежит в пределах 0,03—0,3
4) менее 0,03
9. Степень диссоциации сильных электролитов
10. Степень диссоциации слабых электролитов
11. Электролитами являются оба вещества:
1) фосфорная кислота и глюкоза
2) хлорид натрия и сульфат натрия
3) фруктоза и хлорид калия
4) ацетон и сульфат натрия
12. В водном растворе фосфорной кислоты H3PO4 наименьшая концентрация частиц
13. Электролиты расположены в порядке увеличения степени диссоциации в ряду
14. Электролиты расположены в порядке уменьшения степени диссоциации в ряду
15. Практически необратимо диссоциирует в водном растворе
1) уксусная кислота
2) бромоводородная кислота
3) фосфорная кислота
4) гидроксид кальция
16. Электролитом, более сильным по сравнению с азотистой кислотой, будет
1) уксусная кислота
2) сернистая кислота
3) фосфорная кислота
4) гидроксид натрия
17. Ступенчатая диссоциация характерна для
1) фосфорной кислоты
2) соляной кислоты
3) гидроксида натрия
4) нитрата натрия
18. Только слабые электролиты представлены в ряду
1) сульфат натрия и азотная кислота
2) уксусная кислота, сероводородная кислота
3) сульфат натрия, глюкоза
4) хлорид натрия, ацетон
19. Каждое из двух веществ является сильным электролитом
1) нитрат кальция, фосфат натрия
2) азотная кислота, азотистая кислота
3) гидроксид бария, сернистая кислота
4) уксусная кислота, фосфат калия
20. Оба вещества являются электролитами средней силы
1) гидроксид натрия, хлорид калия
2) фосфорная кислота, азотистая кислота
3) хлорид натрия, уксусная кислота
4) глюкоза, ацетат калия
Урок №8. Диссоциация кислот, оснований и солей
Диссоциация оснований, кислот, солей
В данном видеофрагменте учащиеся знакомятся с уравнениями диссоциации электролитов: оснований, кислот и солей. Все приведенные уравнения диссоциации объясняются и акцентируется внимание на наиболее сложных моментах, подчеркивается общность свойств электролитов. Это поможет сконцентрировать внимание учащихся по этой теме.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Диссоциация оснований, кислот, солей"
При составлении уравнений электролитической диссоциации следует поступать следующим образом: в левой части уравнения записать формулу электролита, затем поставить знак равенства или обратимости в зависимости от силы электролита. В правой части записать формулы образующихся положительно и отрицательно заряженных ионов, указав значения и знаки их зарядов. Перед формулами ионов поставить коэффициенты, затем проверить сумму положительных и отрицательных ионов, она должна быть равна нулю.
Кислоты – это электролиты, при диссоциации которых образуются катионы водорода и анионы кислотного остатка.
Сильные кислоты диссоциируют полностью по одной ступени:
HCl = H + + Cl -
H2SO4 = 2H + + SO4 2-
При диссоциации сильных кислот ставится знак равенства, а при диссоциации слабых кислот вместо знака равенства ставится знак обратимости.
HNO2 ⇆ H + + NO2 -
Многоосновные слабые кислоты диссоциируют ступенчато. На каждой стадии отщепляется ион водорода. Например, диссоциация фосфорной кислоты идет в 3 ступени:
1) H3PO4 ⇆ H + + H2PO4 -
2) H2PO4 - ⇆ H + + HPO4 2-
3) HPO4 2- ⇆ H + + PO4 3-
Следует учитывать, что диссоциация, в данном случае, по второй ступени протекает намного слабее, чем по первой, а диссоциация по третьей ступени при обычных условиях почти не происходит.
Как видно, все кислоты при диссоциации образуют катионы водорода, поэтому они имеют кислый вкус и изменяют окраску индикаторов: лакмус и метилоранж становятся красными.
Основания – это электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металла и в качестве анионов гидроксид-ионы.
Сильные электролиты – щёлочи – диссоциируют полностью по первой ступени.
NaOH = Na + + OH -
Ca(OH)2 = Ca 2+ + 2OH -
Многоосновные слабые основания диссоциируют ступенчато и вместо знака равенства ставится знак обратимости. Например, гидроксид меди (II) диссоциирует по двум ступеням:
1) Cu(OH)2 ⇆ CuOH + + OH -
2) CuOH + ⇆ Cu 2+ + OH -
Т.к. при диссоциации оснований образуются гидроксид-ионы, то они будут иметь схожие свойства, такие как мыльность на ощупь, изменение окраски индикаторов: лакмус становится синим, метилоранж – жёлтым, фенолфталеин – малиновым.
Соли – это электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов (или аммония) и анионы кислотного остатка.
Соли диссоциируют по одной ступени, в отличие от кислот и оснований.
NaCl = Na + + Cl -
Al2(SO4)3 = 2Al 3+ + 3SO4 2-
Свойства солей определяются как катионами металла, так и анионами кислотного остатка. Например, соли аммония имеют общие свойства, обусловленные наличием иона аммония (NH4 + ), так и различные, обусловленные анионами кислотного остатка. Общие свойства сульфатов – солей серной кислоты – обусловлены наличием сульфат-ионов, а специфические свойства обусловлены различными катионами.
Кислые соли, в отличие от средних, диссоциируют ступенчато: первая ступень сопровождается диссоциацией катиона металла и аниона кислотного остатка, содержащего ион водорода, вторая ступень – это отщепление иона водорода и кислотного остатка.
Готовимся к углубленному изучению химии
Кислотами называются электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только катионы водорода (H + ).
Основаниями называются электролиты, при диссоциации которых в качестве анионов образуются только гидроксид-ионы (OH - ).
Амфолиты - это электролиты, которые при диссоциации одновременно образуют катионы водорода (H + ) и гидроксид-ионы ( OH - ).
Солями называются электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов а также катион аммония (NH + 4) и анионы кислотных остатков.
Решение: По определению, сильные электролиты – это вещества, которые в водном растворе полностью распадаются на ионы. СО2 и О2 сильными электролитами являться не могут. Н2S – слабый электролит.
2. Раствор одного моль сульфата натрия содержит 6,02
1. Используя таблицу растворимости солей, кислот, оснований напишите уравнения диссоциации следующих веществ:
HF, Mg(OH)2, CaCl2, Zn(NO3)2,Ba(OH)2, K2SO4, H2SiO3, FeI3, NiCl2, H3PO4
2. Используя таблицу растворимости солей, кислот, оснований напишите уравнения диссоциации следующих веществ:
Ca(OH)2,
Na 2 CO 3
Na 3 PO 4
HNO 3
KOH
Ba ( OH )2
H 2 SO 3
Ca ( NO 3 )2
Ca 3 ( PO 4 )2
H 2 S
NaOH
HBr
3. Составьте четыре уравнения электролитической диссоциации веществ, образующих в качестве анионов только нитрат-анионы.
4. Запишите уравнения электролитической диссоциации веществ: а) гидроксида лития; б)карбоната калия; в)нитрата бария; г)сернистой кислоты; д) нитрата аммония; е) кремниевой кислоты; ж) гидроксида магния; з) нитрата кальция.
5. Составьте возможные уравнения электролитической диссоциации веществ в водных растворах: HCl, HNO3, H2SiO3
6. Составьте возможные уравнения электролитической диссоциации веществ в водных растворах: NaCl, KNO3, BaSO4
7. Пользуясь таблицей растворимости, приведите примеры трех веществ, которые в растворах образуют сульфат-ионы. Запишите уравнения электролитической диссоциации этих веществ.
10. Степень диссоциации основания ХОН равна 20 %. Какое число гидроксид-ионов приходится в ее растворе на каждые 40 не распавшихся молекул:
Читайте также: