Ambazo ziko katika usawa wa nguvu na molekuli zisizohusishwa. Elektroliti dhaifu ni pamoja na asidi nyingi za kikaboni na besi nyingi za kikaboni katika miyeyusho yenye maji na isiyo na maji.
Elektroliti dhaifu ni:
- karibu asidi zote za kikaboni na maji;
- baadhi asidi isokaboni: HF, HClO, HClO 2, HNO 2, HCN, H 2 S, HBrO, H 3 PO 4, H 2 CO 3, H 2 SiO 3, H 2 SO 3, nk.;
- baadhi ya hidroksidi za chuma ambazo hazijayeyuka vizuri: Fe(OH) 3, Zn(OH) 2, nk.; pamoja na hidroksidi ya ammoniamu NH 4 OH.
Fasihi
- M. I. Ravich-Sherbo. V.V. Novikov "Kemia ya Kimwili na ya pamoja" M: shule ya kuhitimu, 1975
Wikimedia Foundation. 2010.
Tazama "elektroliti dhaifu" ni nini katika kamusi zingine:
elektroliti dhaifu- - elektroliti ambazo hujitenga kidogo kuwa ayoni katika miyeyusho yenye maji. Mchakato wa kutengana elektroliti dhaifu inabadilishwa na inatii sheria ya hatua ya watu wengi. kemia ya jumla: kitabu cha maandishi / A. V. Zholnin ... Masharti ya kemikali
Dutu zilizo na conductivity ya ionic; Wanaitwa waendeshaji wa aina ya pili; kifungu cha sasa kupitia kwao kinaambatana na uhamishaji wa jambo. Electrolyte ni pamoja na chumvi iliyoyeyuka, oksidi au hidroksidi, na pia (ambayo hutokea kwa kiasi kikubwa ... ... Encyclopedia ya Collier
Kwa maana pana, mifumo ya kioevu au imara ambayo ioni ziko katika mkusanyiko unaoonekana, na kusababisha kifungu cha umeme kupitia kwao. sasa (conductivity ionic); kwa maana finyu, katika va, ambayo hutengana katika p re ndani ya ioni. Wakati wa kufuta E....... Ensaiklopidia ya kimwili
Electrolytes- kioevu au yabisi, ambayo, kama matokeo ya kutengana kwa umeme, ions huundwa katika mkusanyiko wowote unaoonekana, na kusababisha kupita kwa mara kwa mara. mkondo wa umeme. Electrolytes katika suluhisho ... ... Kamusi ya Encyclopedic ya Metallurgy
Katika va, ambayo ioni ziko katika viwango vinavyoonekana, na kusababisha kifungu cha umeme. sasa (conductivity ionic). E. pia huitwa. makondakta wa aina ya pili. Katika maana finyu ya neno, E. in va, molekuli ambazo ziko katika p re kutokana na electrolytic ...... Ensaiklopidia ya kemikali
- (kutoka Electro... na lytos za Kigiriki zilizoharibika, mumunyifu) vitu vya kioevu au imara na mifumo ambayo ioni ziko katika mkusanyiko wowote unaoonekana, na kusababisha kifungu cha sasa cha umeme. Kwa maana finyu, E....... Encyclopedia kubwa ya Soviet
Neno hili lina maana zingine, angalia Kujitenga. Kutengana kwa elektroliti ni mchakato wa kuvunjika kwa elektroliti kuwa ioni inapoyeyuka au kuyeyuka. Yaliyomo 1 Kutengana katika suluhisho 2 ... Wikipedia
Electrolyte ni dutu ambayo kuyeyuka au suluhisho hufanya mkondo wa umeme kwa sababu ya kutengana kwa ioni, lakini dutu yenyewe haifanyi mkondo wa umeme. Mifano ya elektroliti ni miyeyusho ya asidi, chumvi na besi.... ... Wikipedia
Electroliti ni neno la kemikali linaloashiria dutu ambayo kuyeyuka au kuyeyuka hupitisha mkondo wa umeme kwa sababu ya kutengana katika ayoni. Mifano ya elektroliti ni pamoja na asidi, chumvi na besi. Electrolytes ni makondakta wa aina ya pili, ... ... Wikipedia
Thamani ya a inaonyeshwa katika sehemu za kitengo au katika% na inategemea asili ya elektroliti, kutengenezea, joto, mkusanyiko na muundo wa suluhisho.
Kimumunyisho kina jukumu maalum: katika hali nyingine, wakati wa kusonga kutoka kwa suluhisho la maji hadi vimumunyisho vya kikaboni kiwango cha kujitenga kwa elektroliti kinaweza kuongezeka au kupungua kwa kasi. Katika zifuatazo, kwa kutokuwepo kwa maagizo maalum, tutafikiri kuwa kutengenezea ni maji.
Kulingana na kiwango cha kujitenga, elektroliti imegawanywa kwa kawaida nguvu(a> 30%), wastani (3% < a < 30%) и dhaifu(a< 3%).
Elektroliti zenye nguvu ni pamoja na:
1) baadhi ya asidi isokaboni (HCl, HBr, HI, HNO 3, H 2 SO 4, HClO 4 na idadi ya wengine);
2) hidroksidi za alkali (Li, Na, K, Rb, Cs) na ardhi ya alkali (Ca, Sr, Ba) metali;
3) karibu chumvi zote za mumunyifu.
Electroliti za nguvu za wastani ni pamoja na Mg(OH) 2, H 3 PO 4, HCOOH, H 2 SO 3, HF na zingine.
Asidi zote za kaboksili (isipokuwa HCOOH) na aina za hidrati za amini aliphatic na kunukia huchukuliwa kuwa elektroliti dhaifu. Asidi nyingi za isokaboni (HCN, H 2 S, H 2 CO 3, nk.) na besi (NH 3 ∙H 2 O) pia ni elektroliti dhaifu.
Licha ya baadhi ya kufanana, kwa ujumla mtu haipaswi kusawazisha umumunyifu wa dutu na kiwango chake cha kujitenga. Kwa hiyo, asidi asetiki na ethanoli ni mumunyifu usio na kikomo katika maji, lakini wakati huo huo dutu ya kwanza ni electrolyte dhaifu, na ya pili ni isiyo ya elektroliti.
Asidi na besi
Licha ya ukweli kwamba dhana "asidi" na "msingi" hutumiwa sana kuelezea michakato ya kemikali, hakuna mbinu moja ya uainishaji wa vitu katika suala la kuainisha kama asidi au besi. Nadharia zilizopo kwa sasa ( ionic nadharia S. Arrhenius, protolytic nadharia I. Brønsted na T. Lowry Na kielektroniki nadharia G. Lewis) kuwa na mapungufu fulani na kwa hiyo inatumika tu katika kesi maalum. Hebu tuangalie kwa karibu kila moja ya nadharia hizi.
Nadharia ya Arrhenius.
Katika nadharia ya ionic ya Arrhenius, dhana za "asidi" na "msingi" zinahusiana kwa karibu na mchakato wa kutengana kwa elektroliti:
Asidi ni elektroliti ambayo hutengana katika suluhisho kuunda H + ions;
Msingi ni electrolyte ambayo hutengana katika ufumbuzi wa kuunda OH - ions;
Ampholiti (elektroliti ya amphoteric) ni elektroliti ambayo hutengana katika suluhisho kuunda H + ioni na ioni za OH.
Kwa mfano:
HA ⇄ H + + A - nH + + MeO n n - ⇄ Mimi(OH) n ⇄ Me n + + nOH -Kulingana na nadharia ya ioni, asidi inaweza kuwa molekuli zisizo na upande au ioni, kwa mfano:
HF ⇄ H + + F -
H 2 PO 4 - ⇄ H + + HPO 4 2 -
NH 4 + ⇄ H + + NH 3
Mifano kama hiyo inaweza kutolewa kwa misingi:
KOH K + + OH -
- ⇄ Al(OH) 3 + OH -
+ ⇄ Fe 2+ + OH -
Ampholyte ni pamoja na hidroksidi za zinki, alumini, chromium na zingine, pamoja na asidi ya amino, protini, na asidi ya nucleic.
Kwa ujumla, mwingiliano wa msingi wa asidi katika suluhisho unakuja chini ya athari ya kutokujali:
H + + OH - H 2 O
Hata hivyo, idadi ya data ya majaribio inaonyesha mapungufu ya nadharia ya ionic. Kwa hivyo, amonia, amini za kikaboni, oksidi za chuma kama vile Na 2 O, CaO, anions ya asidi dhaifu, nk. kwa kukosekana kwa maji huonyesha mali ya besi za kawaida, ingawa hazina ioni za hidroksidi.
Kwa upande mwingine, oksidi nyingi (SO 2, SO 3, P 2 O 5, nk), halidi, halidi za asidi, bila zenye ioni za hidrojeni, zinaonyesha mali ya asidi hata kwa kutokuwepo kwa maji, i.e. neutralize besi.
Kwa kuongeza, tabia ya electrolyte katika suluhisho la maji na katika kati isiyo na maji inaweza kuwa kinyume.
Kwa hivyo, CH 3 COOH katika maji ni asidi dhaifu:
CH 3 COOH ⇄ CH 3 COO - + H + ,
na katika floridi ya hidrojeni kioevu inaonyesha mali ya msingi:
HF + CH 3 COOH ⇄ CH 3 COOH 2 + + F -
Uchunguzi wa aina hizi za athari, na hasa athari zinazotokea katika vimumunyisho visivyo na maji, vimesababisha maendeleo ya zaidi. nadharia za jumla asidi na besi.
Nadharia ya Bronsted na Lowry.
Maendeleo zaidi ya nadharia ya asidi na besi ilikuwa nadharia ya protolitiki (protoni) iliyopendekezwa na I. Brønsted na T. Lowry. Kulingana na nadharia hii:
Asidi ni dutu yoyote ambayo molekuli (au ioni) zina uwezo wa kutoa protoni, i.e. kuwa mtoaji wa protoni;
Msingi ni dutu yoyote ambayo molekuli (au ioni) zina uwezo wa kuunganisha protoni, i.e. kuwa mpokeaji wa protoni;
Kwa hivyo, wazo la msingi linapanuliwa kwa kiasi kikubwa, ambalo linathibitishwa na athari zifuatazo:
OH - + H + H 2 O
NH 3 + H + NH 4 +
H 2 N-NH 3 + + H + H 3 N + -NH 3 +
Kulingana na nadharia ya I. Brønsted na T. Lowry, asidi na msingi huunda jozi ya mnyambuliko na zinahusiana kwa usawa:
ACID ⇄ PROTON + BASE
Kwa kuwa majibu ya uhamishaji wa protoni (majibu ya protolitiki) yanaweza kubadilishwa, na protoni pia huhamishwa katika mchakato wa kinyume, bidhaa za majibu ni asidi na besi kuhusiana na kila mmoja. Hii inaweza kuandikwa kama mchakato wa usawa:
NA + B ⇄ VN + + A - ,
ambapo HA ni asidi, B ni msingi, BH + ni muunganisho wa asidi hadi msingi B, A - ni muunganisho wa msingi kwa asidi HA.
Mifano.
1) katika majibu:
HCl + OH - ⇄ Cl - + H 2 O,
HCl na H 2 O ni asidi, Cl - na OH - ni besi zinazolingana zinazounganishwa nao;
2) katika majibu:
HSO 4 - + H 2 O ⇄ SO 4 2 - + H 3 O +,
HSO 4 - na H 3 O + ni asidi, SO 4 2 - na H 2 O ni besi;
3) katika majibu:
NH 4 + + NH 2 - ⇄ 2NH 3,
NH 4 + ni asidi, NH 2 - ni msingi, na NH 3 hufanya kama asidi (molekuli moja) na msingi (molekuli nyingine), i.e. inaonyesha ishara za amphotericity - uwezo wa kuonyesha mali ya asidi na msingi.
Maji pia yana uwezo huu:
2H 2 O ⇄ H 3 O + + OH -
Hapa, molekuli moja H 2 O inashikilia protoni (msingi), na kutengeneza asidi ya conjugate - hidronium ion H 3 O +, nyingine inatoa protoni (asidi), na kutengeneza msingi wa conjugate OH -. Utaratibu huu unaitwa autoprotolysis.
Kutoka kwa mifano hapo juu ni wazi kwamba, tofauti na mawazo ya Arrhenius, katika nadharia ya Brønsted na Lowry, athari za asidi zilizo na besi haziongoi neutralization ya pande zote, lakini zinaambatana na kuundwa kwa asidi mpya na besi.
Ikumbukwe pia kwamba nadharia ya protolitiki inazingatia dhana za "asidi" na "msingi" sio kama mali, lakini kama kazi ambayo kiwanja kinachohusika hufanya katika mmenyuko wa protolitiki. Mchanganyiko huo unaweza kuguswa kama asidi chini ya hali fulani na kama msingi chini ya zingine. Kwa hivyo, katika suluhisho la maji, CH 3 COOH inaonyesha mali ya asidi, na katika 100% H 2 SO 4 inaonyesha mali ya msingi.
Walakini, licha ya faida zake, nadharia ya protolitiki, kama nadharia ya Arrhenius, haitumiki kwa vitu ambavyo hazina atomi za hidrojeni, lakini, wakati huo huo, zinaonyesha kazi ya asidi: boroni, alumini, silicon, halidi ya bati.
Nadharia ya Lewis.
Njia nyingine ya uainishaji wa vitu kutoka kwa mtazamo wa kuainisha kama asidi na besi ilikuwa nadharia ya elektroni ya Lewis. Ndani ya mfumo wa nadharia ya elektroniki:
asidi ni chembe (molekuli au ion) yenye uwezo wa kuunganisha jozi ya elektroni (kipokezi cha elektroni);
Msingi ni chembe (molekuli au ioni) yenye uwezo wa kutoa jozi ya elektroni (wafadhili wa elektroni).
Kulingana na mawazo ya Lewis, asidi na msingi huingiliana na kuunda dhamana ya wafadhili na wakubali. Kama matokeo ya kuongezwa kwa jozi ya elektroni kwa atomi yenye upungufu wa elektroni, kamili usanidi wa kielektroniki- octet ya elektroni. Kwa mfano:
Mwitikio kati ya molekuli za upande wowote unaweza kufikiria kwa njia sawa:
Mmenyuko wa kutoegemea upande wowote katika suala la nadharia ya Lewis inazingatiwa kama nyongeza ya jozi ya elektroni ya ioni ya hidroksidi kwa ioni ya hidrojeni, ambayo hutoa obiti ya bure kuchukua jozi hii:
Kwa hivyo, protoni yenyewe, ambayo inashikilia kwa urahisi jozi ya elektroni, kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya Lewis, hufanya kazi ya asidi. Katika suala hili, asidi ya Bronsted inaweza kuzingatiwa kama bidhaa za majibu kati ya asidi ya Lewis na besi. Kwa hivyo, HCl ni bidhaa ya neutralization ya asidi H + na msingi Cl -, na H 3 O + ion huundwa kama matokeo ya neutralization ya asidi H + na msingi H 2 O.
Mwitikio kati ya asidi ya Lewis na besi pia unaonyeshwa na mifano ifuatayo:
Misingi ya Lewis pia inajumuisha ioni za halidi, amonia, amini za alifatiki na kunukia, misombo ya kikaboni iliyo na oksijeni kama vile R 2 CO (ambapo R ni radical ya kikaboni).
Asidi za Lewis ni pamoja na halidi za boroni, alumini, silicon, bati na vitu vingine.
Ni dhahiri kwamba katika nadharia ya Lewis dhana ya "asidi" inajumuisha anuwai pana misombo ya kemikali. Hii inafafanuliwa na ukweli kwamba, kulingana na Lewis, uainishaji wa dutu kama asidi imedhamiriwa tu na muundo wa molekuli yake, ambayo huamua mali ya kibali cha elektroni, na sio lazima kuhusiana na uwepo wa atomi za hidrojeni. Asidi za Lewis ambazo hazina atomi za hidrojeni huitwa aprotic.
Viwango vya kutatua matatizo
1. Andika mlinganyo wa mgawanyo wa kielektroniki wa Al 2 (SO 4) 3 kwenye maji.
Sulfate ya alumini ni elektroliti yenye nguvu na katika mmumunyo wa maji hupitia mtengano kamili katika ioni. Mlinganyo wa kujitenga:
Al 2 (SO 4) 3 + (2x + 3y)H 2 O 2 3+ + 3 2 - ,
au (bila kuzingatia mchakato wa uhamishaji wa ion):
Al 2 (SO 4) 3 2Al 3+ + 3SO 4 2 -.
2. Ioni ya HCO 3 ni ipi kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya Brønsted-Lowry?
Kulingana na hali, ioni ya HCO 3 inaweza kutoa protoni:
HCO 3 - + OH - CO 3 2 - + H 2 O (1),
ongeza protoni kama hii:
HCO 3 - + H 3 O + H 2 CO 3 + H 2 O (2).
Kwa hiyo, katika kesi ya kwanza, HCO 3 - ion ni asidi, kwa pili, ni msingi, yaani, ni ampholyte.
3. Bainisha Ag + ion ni nini katika majibu kutoka kwa maoni ya nadharia ya Lewis:
Ag + + 2NH 3 +
Wakati wa kuundwa kwa vifungo vya kemikali, ambayo huendelea kulingana na utaratibu wa wafadhili-kukubali, Ag + ion, yenye orbital ya bure, ni mpokeaji wa jozi za elektroni, na hivyo inaonyesha mali ya asidi Lewis.
4. Tambua nguvu ya ionic ya suluhisho iliyo na 0.1 mol KCl na 0.1 mol Na 2 SO 4 katika lita moja.
Utengano wa elektroliti zilizowasilishwa unaendelea kulingana na hesabu:
Na 2 SO 4 2Na + + SO 4 2 -
Kwa hiyo: C(K +) = C(Cl -) = C(KCl) = 0.1 mol/l;
C(Na +) = 2×C(Na 2 SO 4) = 0.2 mol/l;
C(SO 4 2 -) = C(Na 2 SO 4) = 0.1 mol/l.
Nguvu ya ionic ya suluhisho huhesabiwa kwa kutumia formula:
5. Kuamua mkusanyiko wa CuSO 4 katika suluhisho la electrolyte hii na I= 0.6 mol / l.
Utengano wa CuSO 4 unaendelea kulingana na equation:
CuSO 4 Cu 2+ + SO 4 2 -
Wacha tuchukue C(CuSO 4) kama x mol/l, basi, kwa mujibu wa mlinganyo wa majibu, C(Cu 2+) = C(SO 4 2 -) = x mol/l. KATIKA kwa kesi hii usemi wa kuhesabu nguvu ya ionic itakuwa:
6. Tambua mgawo wa shughuli ya K + ion katika suluhisho la maji la KCl na C (KCl) = 0.001 mol / l.
ambayo katika kesi hii itachukua fomu:
.
Tunapata nguvu ya ionic ya suluhisho kwa kutumia formula:
7. Bainisha mgawo wa shughuli wa ioni ya Fe 2+ katika mmumunyo wa maji ambao nguvu yake ya ioni ni 1.
Kulingana na sheria ya Debye-Hückel:
kwa hivyo:
8. Kuamua mara kwa mara ya kutengana kwa asidi HA ikiwa katika suluhisho la asidi hii na mkusanyiko wa 0.1 mol / l a = 24%.
Kulingana na kiwango cha kujitenga, inaweza kuamua kuwa asidi hii ni electrolyte ya nguvu za kati. Kwa hivyo, kuhesabu utengano wa asidi mara kwa mara, tunatumia sheria ya dilution ya Ostwald kwa fomu yake kamili:
9. Amua ukolezi wa elektroliti ikiwa = 10%, K d = 10 - 4.
Kutoka kwa sheria ya Ostwald ya dilution:
10. Kiwango cha kutengana kwa asidi ya monobasic HA haizidi 1%. (HA) = 6.4×10 - 7. Amua kiwango cha kutengana kwa HA katika suluhisho lake na mkusanyiko wa 0.01 mol / L.
Kulingana na kiwango cha kujitenga, inaweza kuamua kuwa asidi hii ni electrolyte dhaifu. Hii inaturuhusu kutumia fomula ya takriban ya sheria ya dilution ya Ostwald:
11. Kiwango cha kutengana kwa electrolyte katika suluhisho lake na mkusanyiko wa 0.001 mol / l ni 0.009. Kuamua mara kwa mara kutengana kwa electrolyte hii.
Kutoka kwa hali ya tatizo ni wazi kwamba electrolyte hii ni dhaifu (a = 0.9%). Ndiyo maana:
12. (HNO 2) = 3.35. Linganisha nguvu ya HNO 2 na nguvu ya asidi ya monobasic HA, kiwango cha kujitenga ambacho katika suluhisho na C (HA) = 0.15 mol / l ni 15%.
Wacha tuhesabu (HA) kwa kutumia fomu kamili Milinganyo ya Ostwald:
Tangu (HA)< (HNO 2), то кислота HA является более сильной кислотой по сравнению с HNO 2 .
13. Kuna suluhisho mbili za KCl, ambazo pia zina ioni zingine. Inajulikana kuwa nguvu ya ionic ya suluhisho la kwanza ( I 1) ni sawa na 1, na ya pili ( I 2) ni 10-2. Linganisha viwango vya shughuli f(K +) katika suluhu hizi na uhitimishe jinsi sifa za suluhu hizi zinavyotofautiana na sifa za suluhu za KCl zisizo na kikomo.
Tunahesabu mgawo wa shughuli za K + ioni kwa kutumia sheria ya Debye-Hückel:
Kipengele cha shughuli f ni kipimo cha kupotoka kwa tabia ya suluhisho la elektroliti la mkusanyiko fulani kutoka kwa tabia yake wakati suluhisho limepunguzwa sana.
Kwa sababu f 1 = 0.316 inapotoka zaidi kutoka 1 kuliko f 2 = 0.891, basi katika suluhisho na nguvu ya juu ya ionic kuna kupotoka zaidi katika tabia ya ufumbuzi wa KCl kutoka kwa tabia yake katika dilution isiyo na kipimo.
Maswali ya kujidhibiti
1. Utengano wa electrolytic ni nini?
2. Ni vitu gani vinavyoitwa electrolytes na yasiyo ya elektroliti? Toa mifano.
3. Kiwango cha kujitenga ni nini?
4. Kiwango cha kujitenga kinategemea mambo gani?
5. Ni elektroliti gani zinazochukuliwa kuwa zenye nguvu? Nguvu za kati ni zipi? Wapi ni dhaifu? Toa mifano.
6. Utengano wa mara kwa mara ni nini? Kujitenga mara kwa mara kunategemea nini na haitegemei nini?
7. Je, mara kwa mara na kiwango cha kujitenga kinahusianaje kwa kila mmoja katika ufumbuzi wa binary wa electrolytes ya kati na dhaifu?
8. Kwa nini suluhu za elektroliti zenye nguvu zinaonyesha kupotoka kutoka kwa ubora katika tabia zao?
9. Ni nini maana ya neno “kiwango cha wazi cha kutengana”?
10. Shughuli ya ioni ni nini? Mgawo wa shughuli ni nini?
11. Je, mgawo wa shughuli hubadilikaje na dilution (mkusanyiko) wa suluhisho kali la elektroliti? Je, ni thamani gani ya kikomo ya mgawo wa shughuli kwa upanuzi wa suluhisho usio na kikomo?
12. Nguvu ya ionic ya suluhisho ni nini?
13. Je, mgawo wa shughuli huhesabiwaje? Tengeneza sheria ya Debye-Hückel.
14. Ni nini kiini cha nadharia ya ionic ya asidi na besi (nadharia ya Arrhenius)?
15. Ni nini? tofauti ya kimsingi nadharia ya protolitiki ya asidi na besi (nadharia ya Brønsted na Lowry) kutoka kwa nadharia ya Arrhenius?
16. Nadharia ya kielektroniki (nadharia ya Lewis) inatafsiri vipi dhana za "asidi" na "msingi"? Toa mifano.
Chaguzi za kazi kwa uamuzi wa kujitegemea
Chaguo #1
1. Andika mlinganyo wa mgawanyo wa kielektroniki wa Fe 2 (SO 4) 3.
HA + H 2 O ⇄ H 3 O + + A - .
Chaguo nambari 2
1. Andika mlingano wa kutengana kwa kielektroniki kwa CuCl 2.
2. Bainisha S 2 - ion ni nini katika majibu kutoka kwa maoni ya nadharia ya Lewis:
2Ag + + S 2 - ⇄ Ag 2 S.
3. Kuhesabu mkusanyiko wa molari ya elektroliti katika suluhisho ikiwa = 0.75%, a = 10 - 5.
Chaguo #3
1. Andika mlinganyo wa mgawanyo wa kielektroniki wa Na 2 SO 4.
2. Bainisha ni nini CN-ion ni katika majibu kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya Lewis:
Fe 3 + + 6CN - ⇄ 3 - .
3. Nguvu ya ionic ya ufumbuzi wa CaCl 2 ni 0.3 mol / l. Kokotoa C(CaCl2).
Chaguo namba 4
1. Andika mlinganyo wa mgawanyo wa kielektroniki wa Ca(OH) 2.
2. Tambua molekuli ya H 2 O ni nini katika mwitikio kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya Brønsted:
H 3 O + ⇄ H + + H 2 O.
3. Nguvu ya ionic ya suluhisho la K 2 SO 4 ni 1.2 mol/L. Hesabu C(K 2 SO 4).
Chaguo #5
1. Andika mlinganyo wa mgawanyo wa kielektroniki wa K 2 SO 3.
NH 4 + + H 2 O ⇄ NH 3 + H 3 O + .
3. (CH 3 COOH) = 4.74. Linganisha nguvu ya CH 3 COOH na nguvu ya asidi ya monobasic HA, kiwango cha kujitenga ambacho katika suluhisho na C (HA) = 3.6 × 10 - 5 mol / l ni 10%.
Chaguo #6
1. Andika mlinganyo wa mgawanyo wa kielektroniki wa K 2 S.
2. Bainisha molekuli ya AlBr 3 ni nini katika mwitikio kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya Lewis:
Br - + AlBr 3 ⇄ - .
Chaguo namba 7
1. Andika mlinganyo wa mgawanyo wa kielektroniki wa Fe(NO 3) 2.
2. Bainisha ni nini Cl-ion ni katika majibu kutoka kwa maoni ya nadharia ya Lewis:
Cl - + AlCl 3 ⇄ - .
Chaguo nambari 8
1. Andika equation kwa kutengana kwa electrolytic ya K 2 MnO 4 .
2. Bainisha ni nini HSO 3 - ioni iko kwenye majibu kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya Brønsted:
HSO 3 - + OH – ⇄ SO 3 2 - + H 2 O.
Chaguo nambari 9
1. Andika mlinganyo wa mgawanyo wa kielektroniki wa Al 2 (SO 4) 3.
2. Bainisha ni nini Co 3+ ion ni katika majibu kutoka kwa maoni ya nadharia ya Lewis:
Co 3+ + 6NO 2 - ⇄ 3 - .
3. 1 lita ya suluhisho ina 0.348 g ya K2SO4 na 0.17 g ya NaNO3. Amua nguvu ya ionic ya suluhisho hili.
Chaguo namba 10
1. Andika mlinganyo wa mgawanyo wa kielektroniki wa Ca(NO 3) 2.
2. Tambua molekuli ya H 2 O ni nini katika mwitikio kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya Brønsted:
B + H 2 O ⇄ OH - + BH + .
3. Piga hesabu ya ukolezi wa elektroliti katika suluhisho ikiwa = 5%, a = 10 - 5.
Chaguo nambari 11
1. Andika mlingano wa kutengana kwa kielektroniki kwa KMnO 4.
2. Bainisha Cu 2+ ion ni nini katika mwitikio kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya Lewis:
Cu 2+ + 4NH 3 ⇄ 2 + .
3. Piga hesabu ya mgawo wa shughuli ya Cu 2+ ion katika suluhisho la CuSO 4 na C(CuSO 4) = 0.016 mol/l.
Chaguo namba 12
1. Andika mlinganyo wa mgawanyo wa kielektroniki wa Na 2 CO 3.
2. Tambua molekuli ya H 2 O ni nini katika mwitikio kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya Brønsted:
K + + xH 2 O ⇄ + .
3. Kuna miyeyusho miwili ya NaCl iliyo na elektroliti nyingine. Nguvu za ionic za suluhisho hizi ni sawa kwa mtiririko huo: I 1 = 0.1 mol/l, I 2 = 0.01 mol / l. Linganisha viwango vya shughuli f(Na +) katika suluhu hizi.
Chaguo nambari 13
1. Andika mlinganyo wa mgawanyo wa kielektroniki wa Al(NO 3) 3.
2. Bainisha molekuli ya RNH 2 ni nini katika mwitikio kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya Lewis:
RNH 2 + H 3 O + ⇄ RNH 3 + + H 2 O.
3. Linganisha mgawo wa shughuli za cations katika suluhisho iliyo na FeSO 4 na KNO 3, mradi viwango vya electrolyte ni 0.3 na 0.1 mol / l, kwa mtiririko huo.
Chaguo nambari 14
1. Andika mlinganyo wa mgawanyo wa kielektroniki wa K 3 PO 4.
2. Bainisha H 3 O + ion ni nini katika mwitikio kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya Brønsted:
HSO 3 - + H 3 O + ⇄ H 2 SO 3 + H 2 O.
Chaguo nambari 15
1. Andika mlinganyo wa mgawanyo wa kielektroniki wa K 2 SO 4.
2. Bainisha Pb(OH) 2 ni nini katika majibu kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya Lewis:
Pb(OH) 2 + 2OH - ⇄ 2 - .
Chaguo nambari 16
1. Andika mlinganyo wa mgawanyo wa kielektroniki wa Ni(NO 3) 2.
2. Bainisha ni nini ioni ya hidronium (H 3 O +) iko kwenye mwitikio kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya Brønsted:
2H 3 O + + S 2 - ⇄ H 2 S + 2H 2 O.
3. Nguvu ya ionic ya suluhisho iliyo na Na 3 PO 4 tu ni 1.2 mol / l. Amua mkusanyiko wa Na 3 PO 4.
Chaguo namba 17
1. Andika mlinganyo wa mgawanyo wa kielektroniki wa (NH 4) 2 SO 4.
2. Bainisha ni nini NH 4 + ioni ni katika majibu kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya Brønsted:
NH 4 + + OH - ⇄ NH 3 + H 2 O.
3. Nguvu ya ionic ya suluhisho iliyo na KI na Na 2 SO 4 ni 0.4 mol / l. C(KI) = 0.1 mol/l. Amua mkusanyiko wa Na 2 SO 4.
Chaguo nambari 18
1. Andika mlinganyo wa mgawanyo wa kielektroniki wa Cr 2 (SO 4) 3.
2. Tambua molekuli ya protini katika mmenyuko ni nini kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya Brønsted:
KIZUIZI CHA HABARI
kiwango cha pH
Jedwali 3. Uhusiano kati ya viwango vya H + na OH - ions.
Viwango vya kutatua matatizo
1. Mkusanyiko wa ioni za hidrojeni katika suluhisho ni 10 - 3 mol / l. Kokotoa thamani za pH, pOH na [OH - ] katika suluhisho hili. Kuamua kati ya suluhisho.
Kumbuka. Uwiano ufuatao hutumiwa kwa mahesabu: lg10 a = a; lg 10 a = A.
Mazingira ya suluhisho na pH = 3 ni tindikali, kwani pH< 7.
2. Kuhesabu pH ya suluhisho ya asidi hidrokloriki na mkusanyiko wa molar ya 0.002 mol / l.
Kwa kuwa katika suluhisho la dilute HC1 »1, na katika suluhisho la asidi ya monobasic C (s) = C (s), tunaweza kuandika:
3. 90 ml ya maji iliongezwa kwa 10 ml ya ufumbuzi wa acetiki na C (CH 3 COOH) = 0.01 mol / l. Pata tofauti katika maadili ya pH ya suluhisho kabla na baada ya dilution, ikiwa (CH 3 COOH) = 1.85 × 10 - 5.
1) Katika suluhisho la awali la asidi dhaifu ya monobasic CH 3 COOH:
Kwa hivyo:
2) Kuongeza 90 ml ya maji kwa 10 ml ya ufumbuzi wa asidi inafanana na dilution ya mara 10 ya suluhisho. Ndiyo maana.
Electrolytes ni dutu, aloi za dutu au suluhisho ambazo zina uwezo wa kufanya umeme wa sasa wa galvanic. Unaweza kuamua ni elektroliti gani ambayo dutu ni ya kutumia nadharia ya kutengana kwa elektroliti.
Maagizo
- Kiini cha nadharia hii ni kwamba inapoyeyuka (kuyeyushwa katika maji), karibu elektroliti zote hutenganishwa kuwa ioni, ambazo zina chaji chanya na hasi (ambayo inaitwa kutengana kwa elektroliti). Chini ya ushawishi wa sasa wa umeme, hasi (anions, "-") huenda kuelekea anode (+), na wale walio na chaji chanya (cations, "+") kuelekea cathode (-). Kutengana kwa umeme ni mchakato unaoweza kubadilishwa ( mchakato wa kurudi nyuma inaitwa "molarization").
- Kiwango cha (a) mtengano wa elektroliti hutegemea asili ya elektroliti yenyewe, kiyeyusho, na ukolezi wao. Hii ni uwiano wa idadi ya molekuli (n) ambazo zimegawanyika katika ioni hadi jumla ya nambari molekuli (N) huletwa kwenye suluhisho. Unapata: a = n / N
- Kwa hivyo, elektroliti zenye nguvu ni vitu ambavyo hutengana kabisa ndani ya ions wakati kufutwa kwa maji. Elektroliti zenye nguvu, kama sheria, ni pamoja na vitu vilivyo na vifungo vya polar au ionic: hizi ni chumvi ambazo zina mumunyifu sana, asidi kali (HCl, HI, HBr, HClO4, HNO3, H2SO4), pamoja na besi kali (KOH, NaOH, RbOH, Ba (OH)2, CsOH, Sr(OH)2, LiOH, Ca(OH)2). Katika electrolyte yenye nguvu, dutu iliyoyeyushwa ndani yake ni zaidi katika mfumo wa ions (anions na cations); Kwa kweli hakuna molekuli ambazo hazijaunganishwa.
- Elektroliti dhaifu ni vitu ambavyo hujitenga na ioni kwa sehemu tu. Elektroliti dhaifu, pamoja na ioni katika suluhisho, zina molekuli zisizounganishwa. Elektroliti dhaifu hazitoi mkusanyiko mkubwa wa ayoni katika mmumunyo. Elektroliti dhaifu ni pamoja na:
- asidi za kikaboni (karibu zote) (C2H5COOH, CH3COOH, nk);
- baadhi ya asidi isokaboni (H2S, H2CO3, nk);
- karibu chumvi zote ambazo huyeyuka kidogo katika maji, hidroksidi ya ammoniamu, pamoja na besi zote (Ca3(PO4)2; Cu(OH)2; Al(OH)3;NH4OH);
- maji, kwa kweli hawafanyi mkondo wa umeme, au mwenendo, lakini vibaya.
Chumvi, mali zao, hidrolisisi
Mwanafunzi wa darasa la 8 B wa shule namba 182
Petrova Polina
Mwalimu wa Kemia:
Kharina Ekaterina Alekseevna
MOSCOW 2009
Katika maisha ya kila siku, tumezoea kushughulika na chumvi moja tu - chumvi ya meza, i.e. kloridi ya sodiamu NaCl. Hata hivyo, katika kemia, darasa zima la misombo inaitwa chumvi. Chumvi inaweza kuzingatiwa kama bidhaa za uingizwaji wa hidrojeni katika asidi na chuma. Chumvi ya jedwali, kwa mfano, inaweza kupatikana kutoka kwa asidi hidrokloriki na majibu ya badala:
2Na + 2HCl = 2NaCl + H2.
chumvi ya asidi
Ikiwa unachukua alumini badala ya sodiamu, chumvi nyingine huundwa - kloridi ya alumini:
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
Chumvi- Hizi ni vitu ngumu vinavyojumuisha atomi za chuma na mabaki ya tindikali. Ni bidhaa za uingizwaji kamili au sehemu ya hidrojeni katika asidi iliyo na kikundi cha chuma au hidroksili kwenye msingi. mabaki ya asidi. Kwa mfano, ikiwa katika asidi ya sulfuriki H 2 SO 4 tunabadilisha atomi moja ya hidrojeni na potasiamu, tunapata chumvi KHSO 4, na ikiwa mbili - K 2 SO 4.
Kuna aina kadhaa za chumvi.
| Aina za chumvi | Ufafanuzi | Mifano ya chumvi |
| Wastani | Bidhaa ya uingizwaji kamili wa asidi hidrojeni na chuma. Hazina atomi za H wala vikundi vya OH. | Na 2 SO 4 salfati ya sodiamu CuCl 2 kloridi ya shaba (II) Ca 3 (PO 4) 2 fosfati ya kalsiamu Na 2 CO 3 kabonati ya sodiamu (soda ash) |
| Sour | Bidhaa ya uingizwaji usio kamili wa hidrojeni ya asidi na chuma. Ina atomi za hidrojeni. (Zinaundwa tu na asidi ya polybasic) | CaHPO 4 calcium hydrogen phosphate Ca(H 2 PO 4) 2 calcium dihydrogen fosforasi NaHCO 3 sodium bicarbonate (baking soda) |
| Msingi | Bidhaa ya uingizwaji usio kamili wa vikundi vya hidroksili vya msingi na mabaki ya asidi. Inajumuisha vikundi vya OH. (Imeundwa tu na besi za polyasidi) | Cu(OH)Cl shaba (II) hidroksikloridi Ca 5 (PO 4) 3 (OH) calcium hydroxyphosphate (CuOH) 2 CO 3 shaba (II) hidroksicarbonate (malachite) |
| Imechanganywa | Chumvi ya asidi mbili | Ca(OCl)Cl - bleach |
| Mara mbili | Chumvi ya metali mbili | K 2 NaPO 4 - orthophosphate ya sodiamu ya dipotassium |
| hydrates ya fuwele | Ina maji ya fuwele. Inapokanzwa, hupunguza maji - hupoteza maji, na kugeuka kuwa chumvi isiyo na maji. | CuSO4. 5H 2 O - shaba(II) pentahydrate ya salfati ( sulfate ya shaba) Na 2 CO 3 . 10H 2 O - sodium carbonate decahydrate (soda) |
Njia za kupata chumvi.
1. Chumvi inaweza kupatikana kwa kutenda na asidi kwenye metali, oksidi za msingi na besi:
Zn + 2HCl ZnCl 2 + H 2
kloridi ya zinki
3H 2 SO 4 + Fe 2 O 3 Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
chuma (III) sulfate
3HNO 3 + Cr(OH) 3 Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O
chromium(III) nitrati
2. Chumvi huundwa na mmenyuko wa oksidi za asidi na alkali, pamoja na oksidi za asidi na oksidi za msingi:
N 2 O 5 + Ca(OH) 2 Ca(NO 3) 2 + H 2 O
nitrati ya kalsiamu
SiO 2 + CaO CaSiO 3
silicate ya kalsiamu
3. Chumvi inaweza kupatikana kwa kujibu chumvi na asidi, alkali, metali, zisizo tete. oksidi za asidi na chumvi zingine. Athari kama hizo hutokea chini ya hali ya mageuzi ya gesi, mvua ya mvua, mabadiliko ya oksidi ya asidi dhaifu, au mabadiliko ya oksidi tete.
Ca 3 (PO4) 2 + 3H 2 SO 4 3CaSO 4 + 2H 3 PO 4
kalsiamu orthophosphate kalsiamu sulfate
Fe 2 (SO 4) 3 + 6NaOH 2Fe(OH) 3 + 3Na 2 SO 4
chuma (III) sulfate sodiamu sulfate
CuSO 4 + Fe FeSO 4 + Cu
shaba (II) salfati chuma (II) salfati
CaCO 3 + SiO 2 CaSiO 3 + CO 2
calcium carbonate calcium silicate
Al 2 (SO 4) 3 + 3BaCl 2 3BaSO 4 + 2AlCl 3
kloridi ya sulfate sulfate kloridi
alumini bariamu bariamu alumini
4. Chumvi ya asidi isiyo na oksijeni huundwa na mwingiliano wa metali na zisizo za metali:
2Fe + 3Cl 2 2FeCl 3
kloridi ya chuma (III).
Tabia za kimwili.
Chumvi ni yabisi rangi tofauti. Umumunyifu wao katika maji hutofautiana. Chumvi zote za asidi ya nitriki na asetiki, pamoja na chumvi za sodiamu na potasiamu, ni mumunyifu. Umumunyifu wa chumvi zingine kwenye maji unaweza kupatikana kwenye jedwali la umumunyifu.
Tabia za kemikali.
1) Chumvi huguswa na metali.
Kwa kuwa majibu haya hutokea katika ufumbuzi wa maji, Li, Na, K, Ca, Ba na metali nyingine zinazofanya kazi ambazo huguswa na maji chini ya hali ya kawaida haziwezi kutumika kwa majaribio, au athari haziwezi kufanywa katika kuyeyuka.
CuSO 4 + Zn ZnSO 4 + Cu
Pb(NO 3) 2 + Zn Zn(NO 3) 2 + Pb
2) Chumvi humenyuka na asidi. Miitikio hii hutokea wakati asidi yenye nguvu zaidi inapoondoa ile dhaifu, kutoa gesi au kunyesha.
Wakati wa kutekeleza athari hizi, kawaida huchukua chumvi kavu na kutenda na asidi iliyojilimbikizia.
BaCl 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 + 2HCl
Na 2 SiO 3 + 2HCl 2NaCl + H 2 SiO 3
3) Chumvi huguswa na alkali katika suluhisho la maji.
Hii ni njia ya kupata besi zisizo na alkali.
FeCl 3 (p-p) + 3NaOH(p-p) Fe(OH) 3 + 3NaCl
CuSO 4 (p-p) + 2NaOH (p-p) Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2
Na 2 SO 4 + Ba(OH) 2 BaSO 4 + 2NaOH
4) Chumvi huguswa na chumvi.
Athari hufanyika katika suluhisho na hutumiwa kupata chumvi isiyoweza kuyeyuka.
AgNO 3 + KBr AgBr + KNO 3
CaCl 2 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + 2NaCl
5) Baadhi ya chumvi hutengana inapokanzwa.
Mfano wa kawaida wa mmenyuko kama huo ni kurusha kwa chokaa, kuu sehemu muhimu ambayo ni calcium carbonate:
CaCO 3 CaO + CO2 calcium carbonate
1. Baadhi ya chumvi zina uwezo wa kuangazia na kuunda hidrati za fuwele.
Sulfate ya shaba (II) CuSO 4 - dutu ya fuwele nyeupe. Inapopasuka katika maji, huwasha moto na kutengeneza suluhisho rangi ya bluu. Mabadiliko ya joto na rangi ni ishara mmenyuko wa kemikali. Wakati suluhisho limevukizwa, hidrati ya fuwele CuSO 4 hutolewa. 5H 2 O (sulfate ya shaba). Uundaji wa dutu hii unaonyesha kuwa sulfate ya shaba (II) humenyuka pamoja na maji:
CuSO 4 + 5H 2 O CuSO 4 . 5H 2 O + Q
nyeupe rangi ya bluu-bluu
Matumizi ya chumvi.
Chumvi nyingi hutumiwa sana katika tasnia na katika maisha ya kila siku. Kwa mfano, kloridi ya sodiamu NaCl, au chumvi ya meza, ni muhimu sana katika kupikia. Katika sekta, kloridi ya sodiamu hutumiwa kuzalisha hidroksidi ya sodiamu, soda NaHCO 3, klorini, sodiamu. Chumvi ya asidi ya nitriki na orthophosphoric ni hasa mbolea za madini. Kwa mfano, nitrati ya potasiamu KNO 3 ni nitrati ya potasiamu. Pia ni sehemu ya baruti na mchanganyiko mwingine wa pyrotechnic. Chumvi hutumiwa kupata metali, asidi, na katika uzalishaji wa kioo. Bidhaa nyingi za ulinzi wa mmea kutoka kwa magonjwa, wadudu, na vitu vingine vya dawa pia ni vya darasa la chumvi. Permanganate ya potasiamu KMnO 4 mara nyingi huitwa permanganate ya potasiamu. Kama nyenzo za ujenzi chokaa na jasi hutumiwa - CaSO 4. 2H 2 O, ambayo pia hutumiwa katika dawa.
Ufumbuzi na umumunyifu.
Kama ilivyoelezwa hapo awali, umumunyifu ni mali muhimu chumvi Umumunyifu ni uwezo wa dutu kutengeneza dutu yenye homogeneous na dutu nyingine; mfumo endelevu muundo wa kutofautiana, unaojumuisha vipengele viwili au zaidi.
Ufumbuzi-Hii mifumo ya homogeneous, inayojumuisha molekuli za kutengenezea na chembe za solute.
Kwa hivyo, kwa mfano, suluhisho chumvi ya meza lina kutengenezea - maji, dutu iliyoyeyushwa - Na +, Cl - ions.
Ioni(kutoka kwa Kigiriki ión - kwenda), chembe zinazochajiwa na umeme zinazoundwa na upotevu au faida ya elektroni (au chembe zingine zinazochajiwa) na atomi au vikundi vya atomi. Dhana na neno "ion" lilianzishwa mwaka wa 1834 na M. Faraday, ambaye, wakati akisoma athari ya sasa ya umeme kwenye ufumbuzi wa maji ya asidi, alkali na chumvi, alipendekeza kuwa conductivity ya umeme ya ufumbuzi huo ni kutokana na harakati za ions. . Faraday aliita ioni zenye chaji chanya zinazosogea katika msuluhisho kuelekea mikondo ya nguzo hasi (cathode), na ioni zenye chaji hasi zinazosonga kuelekea ncha chanya (anodi) - anions.
Kulingana na kiwango cha umumunyifu katika maji, dutu imegawanywa katika vikundi vitatu:
1) mumunyifu sana;
2) Kidogo mumunyifu;
3) Kivitendo hakuna.
Chumvi nyingi huyeyuka sana katika maji. Wakati wa kuamua umumunyifu wa chumvi zingine kwenye maji, italazimika kutumia jedwali la umumunyifu.
Inajulikana kuwa baadhi ya vitu, wakati kufutwa au kuyeyuka, hufanya sasa ya umeme, wakati wengine hawafanyi sasa chini ya hali sawa.
Dutu ambazo hutengana katika ioni katika miyeyusho au kuyeyuka na hivyo kufanya mkondo wa umeme huitwa. elektroliti.
Dutu ambazo, chini ya hali sawa, hazigawanyika katika ioni na hazifanyi mkondo wa umeme huitwa. zisizo za elektroliti.
Electrolytes ni pamoja na asidi, besi na karibu chumvi zote. Electrolytes wenyewe haifanyi umeme. Katika ufumbuzi na kuyeyuka, hugawanyika katika ions, ndiyo sababu sasa inapita.
Mgawanyiko wa elektroliti katika ioni wakati kufutwa kwa maji huitwa kutengana kwa umeme. Maudhui yake yanatokana na masharti matatu yafuatayo:
1) Electrolytes, wakati kufutwa katika maji, kuvunja (dissociate) katika ions - chanya na hasi.
2) Chini ya ushawishi wa sasa wa umeme, ions hupata harakati za mwelekeo: ioni za kushtakiwa vyema huelekea kwenye cathode na huitwa cations, na ioni za kushtakiwa vibaya huenda kuelekea anode na huitwa anions.
3) Kutengana ni mchakato unaoweza kurekebishwa: sambamba na kutengana kwa molekuli kwenye ions (kujitenga), mchakato wa kuchanganya ions (chama) hutokea.
ugeuzaji
Elektroliti zenye nguvu na dhaifu.
Ili kuashiria kwa kiasi kikubwa uwezo wa elektroliti kutengana katika ioni, dhana ya kiwango cha kujitenga (α), t. . E. Uwiano wa idadi ya molekuli iliyogawanyika katika ioni kwa jumla ya idadi ya molekuli. Kwa mfano, α = 1 inaonyesha kwamba elektroliti imegawanyika kabisa katika ioni, na α = 0.2 ina maana kwamba tu kila tano ya molekuli zake zimejitenga. Wakati suluhisho la kujilimbikizia linapunguzwa, pamoja na inapokanzwa, conductivity yake ya umeme huongezeka, wakati kiwango cha kujitenga kinaongezeka.
Kulingana na thamani ya α, elektroliti kwa kawaida hugawanywa katika nguvu (tenganisha karibu kabisa, (α 0.95)) nguvu ya kati (0.95).
Elektroliti kali ni asidi nyingi za madini (HCl, HBr, HI, H 2 SO 4, HNO 3, nk.), alkali (NaOH, KOH, Ca(OH) 2, nk.), na karibu chumvi zote. Dhaifu ni pamoja na miyeyusho ya baadhi ya asidi za madini (H 2 S, H 2 SO 3, H 2 CO 3, HCN, HClO), asidi nyingi za kikaboni (kwa mfano, asidi asetiki CH 3 COOH), mmumunyo wa maji wa amonia (NH 3). 2 O), maji, baadhi ya chumvi za zebaki (HgCl 2). Electroliti za nguvu za wastani mara nyingi hujumuisha HF ya hidrofloriki, orthophosphoric H 3 PO 4 na asidi ya nitrous HNO 2.
Hydrolysis ya chumvi.
Neno "hydrolysis" linatokana na Maneno ya Kigiriki hidor (maji) na lysis (mtengano). Hydrolysis kawaida hueleweka kama mmenyuko wa kubadilishana kati ya dutu na maji. Michakato ya hidrolitiki ni ya kawaida sana katika asili inayotuzunguka (hai na isiyo hai), na pia hutumiwa sana na wanadamu katika uzalishaji wa kisasa na teknolojia za kaya.
Hidrolisisi ya chumvi ni mmenyuko wa mwingiliano kati ya ions zinazounda chumvi na maji, ambayo husababisha kuundwa kwa electrolyte dhaifu na inaambatana na mabadiliko katika mazingira ya ufumbuzi.
Aina tatu za chumvi hupitia hidrolisisi:
a) chumvi zinazoundwa na msingi dhaifu na asidi kali (CuCl 2, NH 4 Cl, Fe 2 (SO 4) 3 - hidrolisisi ya cation hutokea)
NH 4 + + H 2 O NH 3 + H 3 O +
NH 4 Cl + H 2 O NH 3 . H2O + HCl
Mmenyuko wa kati ni tindikali.
b) chumvi zinazoundwa na msingi wenye nguvu na asidi dhaifu (K 2 CO 3, Na 2 S - hidrolisisi hutokea kwenye anion)
SiO 3 2- + 2H 2 O H 2 SiO 3 + 2OH -
K 2 SiO 3 +2H 2 O H 2 SiO 3 +2KOH
Mmenyuko wa kati ni alkali.
c) chumvi zinazoundwa na msingi dhaifu na asidi dhaifu (NH 4) 2 CO 3, Fe 2 (CO 3) 3 - hidrolisisi hutokea kwenye cation na kwenye anion.
2NH 4 + + CO 3 2- + 2H 2 O 2NH 3. H2O + H2CO3
(NH 4) 2 CO 3 + H 2 O 2NH 3. H2O + H2CO3
Mara nyingi majibu ya mazingira hayana upande wowote.
d) chumvi zinazoundwa na msingi wenye nguvu na asidi kali (NaCl, Ba (NO 3) 2) sio chini ya hidrolisisi.
Katika hali nyingine, hidrolisisi huendelea bila kubadilika (kama wanasema, huenda hadi mwisho). Kwa hivyo, wakati wa kuchanganya suluhisho la kaboni ya sodiamu na sulfate ya shaba, mvua ya bluu ya chumvi ya msingi ya hidrati, ambayo, inapokanzwa, hupoteza sehemu ya maji ya fuwele na kupata. rangi ya kijani- inageuka kuwa kaboni ya msingi ya shaba isiyo na maji - malachite:
2CuSO 4 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O (CuOH) 2 CO 3 + 2Na 2 SO 4 + CO 2
Wakati wa kuchanganya suluhisho la sulfidi ya sodiamu na kloridi ya alumini, hidrolisisi pia inaendelea kukamilika:
2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O 2Al(OH) 3 + 3H 2 S + 6NaCl
Kwa hiyo, Al 2 S 3 haiwezi kutengwa na suluhisho la maji. Chumvi hii hupatikana kutoka kwa vitu rahisi.
Elektroliti dhaifu- vitu ambavyo hutengana kwa sehemu katika ioni. Ufumbuzi wa elektroliti dhaifu huwa na molekuli zisizounganishwa pamoja na ioni. Elektroliti dhaifu haziwezi kutoa mkusanyiko mkubwa wa ioni katika suluhisho. Elektroliti dhaifu ni pamoja na:
1) karibu asidi zote za kikaboni (CH 3 COOH, C 2 H 5 COOH, nk);
2) baadhi ya asidi isokaboni (H 2 CO 3, H 2 S, nk);
3) karibu chumvi zote, besi na hidroksidi ya amonia Ca 3 (PO 4) 2 ambayo huyeyuka kidogo katika maji; Cu(OH) 2 ; Al(OH) 3 ; NH4OH;
Wanaendesha umeme vibaya (au karibu sio kabisa).
Mkusanyiko wa ioni katika miyeyusho ya elektroliti dhaifu huonyeshwa kimaelezo na kiwango na utengano wa mara kwa mara.
Kiwango cha kutengana kinaonyeshwa katika sehemu za kitengo au kama asilimia (a = 0.3 ni mpaka wa kawaida wa kugawanya katika elektroliti kali na dhaifu).
Kiwango cha kujitenga kinategemea mkusanyiko wa ufumbuzi dhaifu wa electrolyte. Wakati diluted na maji, kiwango cha kujitenga daima huongezeka, kwa sababu idadi ya molekuli za kutengenezea (H 2 O) kwa molekuli ya solute huongezeka. Kwa mujibu wa kanuni ya Le Chatelier, usawa wa kutengana kwa electrolytic katika kesi hii inapaswa kuhama katika mwelekeo wa malezi ya bidhaa, i.e. ioni zenye maji.
Kiwango cha kutengana kwa electrolytic inategemea joto la suluhisho. Kwa kawaida, joto linapoongezeka, kiwango cha kujitenga kinaongezeka, kwa sababu vifungo katika molekuli ni kuanzishwa, wao kuwa zaidi ya simu na ni rahisi ionize. Mkusanyiko wa ions katika ufumbuzi dhaifu wa electrolyte unaweza kuhesabiwa kwa kujua kiwango cha kujitenga a na ukolezi wa awali wa dutu hii c katika suluhisho.
HAn = H + + An -.
Usawa wa mara kwa mara K p wa majibu haya ni utengano wa mara kwa mara K d:
K d = . / . (10.11)
Ikiwa tutaelezea viwango vya usawa katika suala la mkusanyiko wa elektroliti dhaifu C na kiwango chake cha kujitenga α, tunapata:
K d = C. α. S. α/S. (1-α) = C. α 2 /1-α. (10.12)
Uhusiano huu unaitwa Sheria ya dilution ya Ostwald. Kwa elektroliti dhaifu sana kwa α<<1 это уравнение упрощается:
K d = C. α 2. (10.13)
Hii inaturuhusu kuhitimisha kwamba kwa dilution isiyo na kikomo kiwango cha kutengana α huwa na umoja.
Usawa wa protolitiki katika maji:
,
,
Kwa joto la mara kwa mara katika ufumbuzi wa kuondokana, mkusanyiko wa maji katika maji ni mara kwa mara na sawa na 55.5, ( 
)
, (10.15)
ambapo K ndani ni bidhaa ya ionic ya maji.
Kisha =10 -7. Katika mazoezi, kutokana na urahisi wa kipimo na kurekodi, thamani inayotumiwa ni index ya hidrojeni, (kigezo) cha nguvu ya asidi au msingi. Vile vile 
.
Kutoka kwa mlinganyo (11.15): 
.
Katika pH = 7 - mmenyuko wa ufumbuzi ni neutral, katika pH<7 – кислая, а при pH>7 - alkali.
Katika hali ya kawaida (0°C):
, Kisha
Kielelezo 10.4 - pH ya vitu mbalimbali na mifumo
10.7 Ufumbuzi wenye nguvu wa elektroliti
Electrolytes kali ni vitu ambavyo, wakati kufutwa katika maji, karibu kabisa kutengana katika ions. Kama sheria, elektroliti zenye nguvu ni pamoja na vitu vilivyo na vifungo vya ioni au polar: chumvi zote mumunyifu sana, asidi kali (HCl, HBr, HI, HClO 4, H 2 SO 4, HNO 3) na besi kali (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ba(OH) 2, Sr(OH) 2, Ca(OH) 2).
Katika suluhisho kali la electrolyte, solute hupatikana hasa kwa namna ya ions (cations na anions); molekuli zisizounganishwa hazipo kabisa.
Tofauti ya kimsingi kati ya elektroliti zenye nguvu na dhaifu ni kwamba usawa wa kujitenga wa elektroliti kali hubadilishwa kabisa kwenda kulia:
H 2 SO 4 = H + + HSO 4 - ,
na kwa hiyo usawa (kujitenga) mara kwa mara hugeuka kuwa wingi usio na uhakika. Kupungua kwa upitishaji umeme na kuongezeka kwa ukolezi wa elektroliti kali ni kwa sababu ya mwingiliano wa ioni za kielektroniki.
Mwanasayansi wa Uholanzi Petrus Josephus Wilhelmus Debye na mwanasayansi wa Ujerumani Erich Hückel, baada ya kupendekeza mfano ambao uliunda msingi wa nadharia ya elektroliti kali, waliandika:
1) electrolyte hutengana kabisa, lakini katika ufumbuzi wa kiasi kikubwa (C M = 0.01 mol. l -1);
2) kila ioni imezungukwa na shell ya ions ya ishara kinyume. Kwa upande wake, kila moja ya ions hizi hutatuliwa. Mazingira haya yanaitwa anga ya ionic. Wakati wa mwingiliano wa electrolytic wa ions ya ishara kinyume, ni muhimu kuzingatia ushawishi wa anga ya ionic. Mlio unaposogea katika uwanja wa kielektroniki, angahewa ya ioni huharibika; inaganda mbele yake na nyembamba nyuma yake. Asymmetry hii ya anga ya ionic ina athari ya kuzuia zaidi juu ya harakati ya cation, juu ya mkusanyiko wa electrolytes na malipo zaidi ya ions. Katika mifumo hii dhana ya mkusanyiko inakuwa ngumu na lazima ibadilishwe na shughuli. Kwa elektroliti ya malipo moja ya binary KatAn = Kat + + An - shughuli za cation (a +) na anion (a -) ni sawa.
a + = γ + . C + , a - = γ - . C - , (10.16)
ambapo C + na C - ni viwango vya uchambuzi wa cation na anion, kwa mtiririko huo;
γ + na γ - ni mgawo wao wa shughuli.
|
Haiwezekani kuamua shughuli za kila ioni tofauti, kwa hivyo, kwa elektroliti za malipo moja, maadili ya maana ya kijiometri ya shughuli hutumiwa.
na mgawo wa shughuli:
Mgawo wa shughuli ya Debye-Hückel inategemea angalau halijoto, uthabiti wa dielectri wa kiyeyusho (ε), na nguvu ya ionic (I); mwisho hutumika kama kipimo cha ukubwa wa uwanja wa umeme unaoundwa na ions katika suluhisho.
Kwa elektroliti fulani, nguvu ya ioni inaonyeshwa na mlinganyo wa Debye-Hückel:
Nguvu ya ionic kwa upande wake ni sawa na
ambapo C ni mkusanyiko wa uchambuzi;
z ni malipo ya cation au anion.
Kwa elektroliti inayochajiwa pekee, nguvu ya ioni inalingana na mkusanyiko. Kwa hivyo, NaCl na Na 2 SO 4 katika viwango sawa zitakuwa na nguvu tofauti za ionic. Ulinganisho wa mali ya ufumbuzi wa electrolytes kali inaweza kufanyika tu wakati nguvu za ionic ni sawa; hata uchafu mdogo hubadilisha sana mali ya electrolyte.
Kielelezo 10.5 - Utegemezi