Электролитическая диссоциация и реакции ионного обмена
Подвижные ионы связывают диссоциацию, электрическую проводимость и наблюдаемую химию водных растворов.
Цели
- Различать электролиты и неэлектролиты, сильные и слабые электролиты.
- Записывать диссоциацию с балансом атомов и зарядов.
- Связывать концентрации ионов со стехиометрией и степенью диссоциации.
- Получать полное и сокращённое ионные уравнения.
- Распознавать осаждение, нейтрализацию и выделение газа.
1. Ионы и проводимость
Электролит образует подвижные ионы в воде или, для многих ионных веществ, в расплаве. Ионы переносят заряд. Неэлектролит может растворяться нейтральными молекулами и проводить плохо. Твёрдый ионный кристалл обычно не проводит, потому что ионы неподвижны.
Вода окружает ионы гидратными оболочками. Диссоциация разделяет ионы ионного вещества, а ионизация образует ионы из нейтральных молекул; оба процесса создают проводящие растворы.
2. Сильные и слабые
| Тип | Частицы | Запись |
|---|---|---|
| Сильный | почти полностью ионы | NaCl → Na+ + Cl− |
| Слабый | в основном молекулы, мало ионов | HA ⇌ H+ + A− |
Сила не равна концентрации. Разбавленный сильный электролит может иметь меньше ионов на литр, чем концентрированный слабый. Степень диссоциации α = диссоциировавшее количество / исходное количество; процент равен 100α%.
3. Стехиометрия
- Na2SO4 → 2Na+ + SO4²−
- CaCl2 → Ca²+ + 2Cl−
- Ba(OH)2 → Ba²+ + 2OH−
- H2SO4 → 2H+ + SO4²− в упрощённой полной модели
Сохраняются атомы и заряд. 0,20 моль·л−1 CaCl2 дают 0,20 моль·л−1 Ca²+ и 0,40 моль·л−1 Cl− при полной диссоциации.
4. Сокращённое ионное уравнение
- Уравняйте молекулярное уравнение и укажите состояния.