Disocierea electrolitică - Chimie, concepte de bază și legi ale chimiei Electroliții - Substanțe, aliaje sau soluții în rasele polare.
Electroliți - substanțe, topiri sau soluții în solvenți polari care conduc un curent electric. Motivul acestui fenomen este că, în condițiile date, astfel de substanțe se descompun într-un anumit număr de particule încărcate opus - ioni. Procesul de descompunere a unei substanțe în ioni sub influența temperaturii sau a unui solvent se numește disociere electrolitică și este reversibil. Rezistența electrolitului este determinată de gradul de disociere electrolitică # 945; și se calculează prin formula: unde N este numărul de molecule care s-au rupt în ioni; N0 este numărul total de molecule de electroliți din soluție; sau unde i este coeficientul izotonic; n este numărul total de ioni în care se descompune fiecare moleculă a electrolitului. Coeficientul izotonic în forma generalizată ia în considerare gradul de abatere a proprietăților soluțiilor de electroliți din legile Raoult și Van't Hoff. De exemplu, pentru soluțiile de electroliți:
Un criteriu mai precis pentru compararea rezistenței unui electrolit este constanta de disociere. Aceasta este valoarea care arată raportul dintre produsul concentrației de ioni și concentrația moleculelor nedisociate ale unui electrolit slab în momentul echilibrului. De exemplu:
HClO ↔ H + + ClO -
Cu cât valoarea constantei de disociere este mai mică, cu atât electrolitul este mai slab. Pentru electroliți slabi, constanta și gradul de disociere se află în următoarea relație (Legea de diluare a lui Ostwald):
unde C este concentrația molară a electrolitului, mol / l.
Electroliții, aproape complet disociați în soluții apoase, sunt numiți puternici. Acestea includ cele mai multe săruri, hidroxizi ai elementelor alcaline și alcalino-pământoase, anumiți acizi. Trebuie avut în vedere că, în cazul electroliților puternici, valoarea găsită în acest fel # 945; exprimă numai gradul "aparent" de disociere, deoarece în soluțiile electroliții puternici disociază complet.
Exemplul 1. O soluție conținând 0,85 g clorură de zinc în 125 g de apă cristalizează la -0,23 ° C Determina gradul aparent de disociere a ZnCl2.
Soluția. Să găsim concentrația molară de sare în soluție. Deoarece masa molară de ZnCl2 este de 136,3 g / mol,
mol per 1000 g de H2O
Acum determinăm scăderea temperaturii de cristalizare fără a lua în considerare disocierea electrolitului (constanta crioscopică a apei este de 1,86):
Comparând valoarea găsită cu scăderea determinată experimental în temperatura de cristalizare, se calculează coeficientul izotonic i:
Acum găsim gradul aparent de disociere a sării:
Diferența observată între gradul aparent de disociere a unităților conectate cu interacțiunile ion-ion în soluție. Ca rezultat, ionii nu sunt complet libere în mișcarea sa, și toate proprietățile electrolitului apar mai slabe decât ar fi de așteptat la disociere deplină a electrolitului pe care nu interactioneaza ioni.
Prin urmare, pentru a descrie starea ionilor în soluție, în plus față de concentrația de ioni, activitatea lor, adică condiționată (efectivă) a ionilor, conform cărora acționează în procese chimice. Activitatea ionilor a. mol / dm 3. este legat de concentrația sa molară în soluția de CM cu raportul:
unde f este coeficientul de activitate ionică.
În soluțiile diluate, coeficientul de activitate depinde numai de încărcarea ionului și de puterea ionică a soluției I, care este egală cu jumătatea sumelor produselor din concentrația Ci a fiecărui ion pe pătrat de sarcină zi. :.
Aproximativ coeficientul de activitate al ionului în soluția diluată poate fi calculat din formula
Exemplul 2. Se calculează concentrația ionică și activitatea ionilor într-o soluție conținând 0,01 moli / dm3 MgS04 și 0,01 moli / dm3 MgCI2.
Soluția. Rezistența ionică a soluției este
I = 0,5 [C (Mg2 +) 2 2 + C (SO4 2) 2 2 + C (Cl-) 12) = 0,5 4 + 0,02) = 0,07.
Coeficientul de activitate al ionului Mg2 + (și coeficientul de activitate al ionului SO4 2 egal cu acesta) poate fi găsit de la
În mod similar, găsim coeficientul de activitate al ionului Cl-6
= -0,13, unde f = 0,74.
Acum, folosind relația a = f · Vezi, găsim activitatea fiecărui ion: a (Mg2 +) = 0,02 · 0,30 = 0,006 mol / dm 3; a (SO4 2) = 0,01; 0,30 = 0,003 mol / dm3; a (Cl-) = 0,02; 0,74 = 0,0148 mol / dm3;
Toate subiectele din această secțiune:
Controlați activitatea chimică generală
Introducere Chimia este una dintre științele fundamentale ale științei naturale, formând viziunea natural-științifică a viitorilor specialiști. Prezența pr
Factorul de echivalență al elementului chimic X din compușii săi este
f (X) = 1: | ω |. unde s.o. - gradul de oxidare a elementului X într-un compus dat. Exemplul 1. Gasiti valorile factorilor equi
nivel
1-5. Interacțiunea dintre metalul m, r, n-valență și acidul sulfuric, eliberat V, ml, (nu) de hidrogen. Calculați masa echivalentă și molară a metalului, masa reacționată
nivel
16-20. În reacția de mai jos, determinați factorii de echivalență și greutățile echivalente ale materiilor prime. Pentru reacțiile de oxidare-reducere, găsiți masa să se oxideze
nivel
31-35. Ce volum (nu) al substanței A se formează prin interacțiunea moleculelor N de substanță B cu oxigen: Sarcini
Compoziția atomului
Atomul este cea mai mică particulă fizică neutră din punct de vedere chimic din materie. În centrul atomului este un nucleu format din protoni p și neutroni n. Electronii se rotesc în jurul nucleului
Structura cojilor electronice
Umplerea nivelelor de energie și substraturile de electroni are loc în conformitate cu principiul energiei minime, regulile lui Gund și Klechkovsky:
Caracteristicile geometrice și energetice ale atomilor
Raza atomică Atom nu are limite strict definite. Pentru raza sa, se presupune distanța de la miez la maximul maxim al densității cochiliilor de electroni exteriori. Cu o creștere în
Legarea chimică.
O legătură chimică este înțeleasă ca rezultat al interacțiunii a doi sau mai mulți atomi, conducând la formarea unui sistem poliatomic stabil. Cele mai importante tipuri de legături chimice sunt: covalent
nivel
41-45. Compuneți o formulă electronică pentru atomul elementului cu numărul de serie Z. La ce familie electronică aparține acest element? Scrieți ecuația # 946; -
TERMODINAMICA CHIMICĂ
Pentru predicția proceselor fizice și chimice este foarte important să se știe în avans dacă este posibilă o reacție între anumite substanțe aduse în contact chimic. În cazul în care reacția în datele
termochimie
Termochimia studiază efectele termice ale proceselor chimice. Fluxul reacțiilor chimice este întotdeauna asociat cu eliberarea sau absorbția căldurii. Reacții chimice, ca rezultat al căderii căldurii
Afinitate chimică
Pentru a înțelege și a gestiona procesele chimice, trebuie să știți răspunsul la întrebarea: care sunt forțele motrice și criteriile pentru procesele chimice spontane. Una dintre forțele motrice ale reacției chimice
nivel
91-95. Calculați efectul termic standard al reacției selectând mai întâi coeficienții din ecuație și stabiliți dacă reacția este exo sau endotermă. Standa
nivel
121-125. Se calculează cantitatea de căldură eliberată prin arderea combustibilului cu conținut de carbon A de masă m, care conține, de asemenea, o componentă necombustibilă cu o fracție de masă Cm
Chinetica chimică
Secțiunea de chimie care studiază ratele și mecanismele cursului reacțiilor se numește cinetică chimică. La determinarea ratelor, se ia în considerare faptul că reacțiile pot fi omogene, adică,
Echilibrul chimic
La o anumită temperatură, factorii de entalpie și entropie sunt egalizați, cele două tendințe opuse se echilibrează reciproc, adică # 916; # 919; = # 932; # 916; S. În acest caz, condiția
Soluția.
1. Influența concentrațiilor (presiuni parțiale) ale componentelor sistemului. Dacă, de exemplu, în sistem este adăugat metan, i. E. crește concentrația acestuia, atunci va fi încălcat echilibrul sistemului. În acest caz, accelerația
nivel
161 - 165 De câte ori se va schimba rata reacției omogene directe dacă concentrația substanței A este mărită cu un factor de X și concentrația substanței B scade
nivel
176-180. Într-o reacție chimică omogenă, sa stabilit o stare de echilibru cu o constantă de echilibru egală cu k. Se calculează concentrațiile de echilibru ale tuturor substanțelor
nivel
206-210 În ce masă de apă trebuie să dizolvați 100 g de substanță A pentru a obține o soluție X% în greutate? Care este molaritatea acestei soluții, dacă densitatea ei este egală cu # 961; g /
nivel
221-225. Se calculează normalitatea și titrul soluției H2C2O4 · 2H2O obținută prin dizolvarea a X, g în Y, cc, a apei. Densitatea primită
nivel
236-240. La răcirea a 2,0 kg din soluția de sare A, m, g, X% în greutate, sarea cristalizată din aceasta. Se calculează fracția de masă (%) a sării în soluția răcită și capătul său normal
Proprietățile soluțiilor de non-electroliți
Soluțiile diluate ale nonlectroliților au un număr de proprietăți, expresia cantitativă a acestora depinzând de numărul de substanțe dizolvate în soluție și de numărul p
nivel
246-250. Pentru prepararea antigelului pentru V, L, apă, m, g a fost luată substanța A. Care este punctul de îngheț al antigelului preparat? sarcini
nivel
261-265. Ce volum de substanță A cu densitate r, kg / l, este necesar să adăugați pe fiecare litru de apă. pentru a obține antigel, înghețarea la o temperatură de -20 ° C?
nivel
276-280. La o temperatură de 315 K, presiunea saturată a vaporilor peste apă este de 8,2 kPa (61,5 mm Hg). Cât de mult presiunea aburului va scădea la această temperatură, dacă în m, g,
Produs de solubilitate
Pentru produsul practic insolubil AB, formând o fază solidă, procedeul se caracterizează prin echilibrul de disociere constanta Kravn = [A +] · [B] în expresia
nivel
286-290. găsiți coeficientul izotonic pentru soluția de electrolit cu concentrația soluției CM, dacă se cunoaște că în 1 dm3 din această soluție conținutul
nivel
301. O soluție conținând 0,53 g de carbonat de sodiu în 200 g de apă cristalizează la o temperatură de 0,13 ° C Se calculează gradul aparent de disociere a Na2C03.
nivel
311. O soluție conținând 0,5 moli de NaCI, 0,16 moli de KCI și 0,24 moli de K2S04 trebuie preparată în 1 dm3. Cum să faceți acest lucru, având la dispoziție numai
MUNCĂ IONICĂ A APELOR. INDEXUL HIDROGENULUI.
Apa este un electrolit slab și disociază în conformitate cu ecuația H2O↔H + + OH- Condiția de disociere a apei este foarte mică și este la 25º
nivel
321-325. Găsiți concentrația de ioni de H + în soluții în care concentrația de ioni de hidroxid este A: Probleme
nivel
331. Se calculează pH-ul soluției obținute prin amestecarea a 25 cm3 dintr-o soluție 0,5 M de HCI, 10 cm3 dintr-o soluție 0,5 M de NaO # 919; și 15 cm3 de apă. 332
REACȚII DE SCHIMB ION. HIDROLIZA SALTELOR
În interacțiunea soluțiilor de electroliți, reacțiile apar între ioni de substanțe dizolvate. Procesul chimic poate fi scris în forme moleculare și ionice. Cu toate acestea, forma ionică
nivel
336-340. Se înregistrează în formele moleculare și ionice-moleculare ecuațiile reacțiilor dintre substanțele A și B, conducând la formarea unor precipitații sau a gazelor puțin solubile:
nivel
356-360. Scrieți ecuațiile de hidroliză a sărurilor A și B în forme moleculare și ionice și indicați modul în care gradul de hidroliză al acestei sare se va schimba (scădea sau crește)
nivel
371-375. Scrieți în formele moleculare și ionice-moleculare ale ecuației reacțiilor dintre soluțiile apoase ale următoarelor substanțe: Obiective
CONEXIUNI COMPLEXE
Compușii moleculari care formează ioni complexi care sunt capabili să existe atât în soluție cât și într-un cristal sunt numiți complexi. Structura compușilor complexi se explică prin coordonare
nivel
386-390. Formați o expresie pentru constanta de instabilitate a ionului complex A și determinați gradul de oxidare a ionului de complexare: nbsp
nivel
391-395. Pentru a compune formula de coordonare a sării complexe cu denumirea A și scrie pentru ea ecuațiile de disociere primară și secundară: Obiective
nivel
396-400. Scrieți ecuațiile de disociere primară și secundară a compusului complex A. Scrieți în formele moleculare și ion-moleculare ale ecuației reacțiilor de schimb, care apar
REACȚII CU REDUCEREA OXIDATIVĂ
Reacțiile de oxidare-reducere sunt numite reacții care sunt însoțite de o schimbare a stării de oxidare a atomilor care alcătuiesc reactanții. Gradul de oxidare este condiționat
nivel
401-405. Pe baza gradului de oxidare a elementului A din compușii B, C și D, determina care dintre ele poate fi doar un oxidant, numai un agent reducător sau poate prezenta oxizi
nivel
416-420 Scrieți ecuații electronice pentru oxidarea sau reducerea unui element
nivel
431-435. Bazându-se pe o comparație a potențialelor standard de oxidare-reducere a oxidanților în părțile stângi și drepte ale ecuației, se determină direcția reducerii oxidării
FENOMENE ELECTROCHIMICE
Reacțiile de oxidare-reducere apărute spontan în separarea spațială a proceselor de oxidare și de reducere pot crea energie electrică datorită scăderii c
Celula galvanică
Celula galvanică este un dispozitiv capabil să transforme energia liberă a reacției de oxidare-reducere Gibbs într-una electrică. Elementul este compus din două elemente
electroliză
Electroliza este un proces de oxidare și reducere separată a electrozilor, a căzut în soluția de electrolit, efectuată datorită fluxului de curent de la o sursă externă de EMF. În același timp,
nivel
441-445. Este dat schema unei celule galvanice. Scrieți ecuațiile electronice ale proceselor de electrozi și ecuația reacției de formare a curentului care se desfășoară în acest element:
nivel
471-475. Este dat schema unei celule galvanice. Scrieți ecuațiile electronice ale proceselor de electrozi și ecuația reacției de formare a curentului care are loc în acest element. calcula
nivel
501-505. Este dat schema unei celule galvanice. Scrieți ecuațiile electronice ale proceselor de electrozi și ecuația reacției de formare a curentului care are loc în acest element. calcula
Proprietățile termodinamice ale substanțelor și compușilor simpli
Tabelul prezintă starea lichidă (g), gazoasă (g) și solidă (t) a substanțelor. Substanța D0o, kJ / mol DG 0, kJ / mol