.RU

Теория электролитической диссоциации С. Аррениуса содержит следующие положения


^ Теория электролитической диссоциации С. Аррениуса содержит следующие положения:
1) при растворении в воде (или расплавлении) электролиты распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы (подвергаются электролитической диссоциации);

2) под действием электрического тока катионы (+) двигаются к катоду (-), а анионы (-) – к аноду (+);

3) электролитическая диссоциация – процесс обратимый (обратная реакция называется моляризацией);

4) степень электролитической диссоциации α (Приложение Г) зависит от природы электролита и растворителя, температуры и концентрации. Она показывает отношение числа молекул, распавшихся на ионы (n), к общему числу молекул, введенных в раствор (N):

. (2.37)

Степень диссоциации слабого электролита можно связать с изотоническим коэффициентом. Будем считать, что из ^ N молекул электролита продиссоциировало n молекул, образовав νn ионов (ν – число ионов, на которое диссоциирует молекула). Поскольку изотонический коэффициент показывает, во сколько раз общее число молекул и ионов в растворе больше числа молекул до диссоциации, получаем:

, (2.38)

. (2.39)

Соотношение (2.39) дает возможность, экспериментально определив изотонический коэффициент раствора, рассчитать степень диссоциации слабого электролита.

Однако теория С. Аррениуса не учитывала всей сложности явлений в растворах. В частности, она рассматривала ионы как свободные, независимые от молекул растворителя частицы. Теории С. Аррениуса противостояла химическая, или гидратная, теория растворов Д.И. Менделеева, в основе которой лежало представление о взаимодействии растворенного вещества с растворителем. Кажущееся противоречие обеих теорий было устранено предположением о гидратации ионов (И.А. Каблуков).

Сольватация – взаимодействие между молекулами и ионами растворяемого вещества и молекулами растворителя, состоит из нескольких стадий:

а) Молекулярная диссоциация и образование сольватов (рисунок 2.5).



Рисунок 2.5 – Процесс образования сольватов


,

где АВ – молекулы растворяемого вещества;

S – молекулы растворителя.


б) Ионизация и электролитическая диссоциация (рисунок 2.6).



Рисунок 2.6 – Электролитическая диссоциация

.


^ Электролитическая диссоциация − это процесс распада молекул веществ на ионы под действием полярных молекул растворителя, а также при их плавлении.

Если процесс сольватации останавливается на стадии (a), то образуется раствор неэлектролита (подчиняется законам Рауля, принципу Вант-Гоффа) – раствор сахара в воде.

Если процесс протекает до стадии (б), то система является раствором электролита: растворы щелочей, солей, неорганических кислот в воде.

^ Механизм электролитической диссоциации ионных веществ можно представить следующим образом.

При растворении соединений с ионными связями (например, NaCl) процесс гидратации начинается с ориентации диполей воды вокруг всех выступов и граней кристаллов соли.

Ориентируясь вокруг ионов кристаллической решетки, молекулы воды образуют с ними либо водородные, либо донорно-акцепторные связи. При этом процессе выделяется большое количество энергии, которая называется энергией гидратации.

Энергия гидратации, величина которой сравнима с энергией кристаллической решетки, идет на разрушение кристаллической решетки. При этом гидратированные ионы слой за слоем переходят в растворитель и, перемешиваясь с его молекулами, образуют раствор.
^ Механизм электролитической диссоциации полярных веществ можно представить следующим образом.
Аналогично диссоциируют и вещества, молекулы которых образованы по типу полярной ковалентной связи. Вокруг каждой полярной молекулы вещества (например, HCl) определенным образом ориентируются диполи воды. В результате взаимодействия с диполями воды полярная молекула еще больше поляризуется и превращается в ионную, далее уже легко образуются свободные гидратированные ионы.


2.7.2 Вопросы для самоконтроля


  1. Что такое сольваты?

  2. Что называется электролитической диссоциацией, или ионизацией?

  3. Кто и когда предложил теорию электролитической диссоциации?

  4. Сформулируйте основные положения теории электролитической диссоциации.

  5. Какая химическая связь существует в молекулах электролитов?

  6. Как происходит диссоциация электролитов с ионной связью? Покажите схематически на примере.

  7. Как происходит диссоциация электролитов с полярной связью? Покажите на примере.

  8. Что называется степенью диссоциации?

  9. Каким соотношением связаны между собой изотонический коэффициент и степень электролитической диссоциации?


^ 2.8 Теории кислот и оснований


2.8.1 История развития представлений о кислотах

и основаниях


Множество химических реакций может быть рассмотрено с позиций кислотно-основных взаимодействий. Такие вопросы, как трактовка механизмов реакций, кислотный и основной катализ, влияние различных факторов на ход процесса, в основном базируются на учете кислотно-основных взаимодействий. Овладеть оценкой кислотно-основных взаимодействий − это значит понять сущность химической реакции и иметь возможность управлять ею.

Представления о кислотах и основаниях существуют более трех столетий, но до сих пор нет единого определения этих понятий. Рассмотрим кратко эволюцию взглядов на природу кислот и оснований. Термины «кислоты» и «основания» сформировались еще в XVII веке, однако их содержание неоднократно пересматривалось и уточнялось. Лишь в конце прошлого века после появления теории электролитической диссоциации (С. Аррениус, 1887 г.) сформировалась первая научная ионная теория кислот и оснований (Д. Оствальд, С. Аррениус).

Важной вехой в развитии взглядов на кислоты и основания явилось сформулированное А. Ганчем в 1917–1927 годах понятие об амфотерности − способности некоторых соединений проявлять как кислотные, так и основные свойства в зависимости от условий и природы реагентов, участвующих в кислотно-основном взаимодействии. И, как оказалось позже, таких соединений (проявляющих амфотерность) − подавляющее большинство. В зависимости от природы партнера по взаимодействию явная кислота может выступать в роли основания и наоборот.

Доминирующие в настоящее время протонная (И. Бренстед и Т. Лаури) и электронная (Г. Льюис) теории кислот и оснований были предложены одновременно в 1923 году.

Академиком АН Казахской ССР физиком-химиком М.И. Усановичем была предпринята попытка объединить электронную и протонную теории. В 1938 г. М.И. Усанович разработал оригинальную теорию кислот и оснований, положив в основу представление, что водород не является универсальным носителем кислотных свойств. Он отнес к кислотам все вещества, образующие соли при взаимодействии с основаниями. Все окислительно-восстановительные и протолитические реакции оказывались частным случаем кислотно-основных взаимодействий. Кроме того, М.И. Усанович считал, что амфотерность присуща всем полярным соединениям.

В современной химии используются две теории кислот и оснований: теория Бренстеда − Лаури и теория Льюиса − Усановича. Более общие определения кислот и оснований предложены в теории Льюиса – Усановича.


^ 2.8.2 Кислоты и основания в теории С. Аррениуса


С. Аррениус объяснял появление ионов в водном растворе (или расплаве) распадом растворенных веществ − электролитов.

Аррениус из всех ионов выделил ионы H+ и OH- как продукты автодиссоциации воды:

.

Затем он высказал утверждение, что кислотой называют электролит, диссоциирующий в растворах с образованием ионов Н+; основанием называют электролит, диссоциирующий в воде с образованием гидроксид-ионов ОН:

кислоты: ;

основания: .

Кислоты и основания, для которых степень распада на ионы (степень электролитической диссоциации) имеет значение, близкое к единице, были названы С. Аррениусом сильными (HNO3, NaOH), а все остальные – слабыми (HNO2, NH3 . H2O).

Слабые кислоты можно было сравнить по силе, используя значения констант диссоциации кислот KДК, а слабые основания − по значениям констант диссоциации оснований KДО. Чем выше значение констант диссоциации KД, тем более сильным считался слабый электролит-кислота или слабый электролит-основание.

,

.


,

.

Сильные же кислоты и основания с точки зрения теории кислот и оснований, предложенной С. Аррениусом, никак не характеризовались количественно, их сила просто считалась наибольшей.


^ 2.8.3 Протонная теория кислот и оснований


tema-12-metodika-sociologicheskih-issledovanij-sociologiya.html
tema-12-mnozhestvennost-prestuplenij-metodicheskie-rekomendacii-dlya-podgotovki-k-seminarskim-i-prakticheskim-zanyatiyam.html
tema-12-naznachenie-nakazaniya-uchebno-metodicheskij-kompleks-po-discipline-ugolovnoe-pravo.html
tema-12-normi-prava-metodicheskie-rekomendacii-dlya-podgotovki-kursovih-rabot-po-discipline-teoriya-gosudarstva-i-prava.html
tema-12-obshaya-harakteristika-i-klassifikaciya-tehnicheskih-sredstv-informatizacii.html
tema-12-organi-gosudarstvennoj-vlasti-subektov-rossijskoj-federacii-rabochaya-programma-disciplini-konstitucionnoe-pravo.html
  • university.largereferat.info/glava-6-osho-gus-snaruzhi-otveti-na-voprosi-1-10-marta-1981-goda.html
  • assessments.largereferat.info/dopolnitelnaya-obrazovatelnaya-programma-kruzhka-sam-sebe-ya-pomogu-ya-zdorove-sberegu-dlya-obuchayushihsya-1-4-klassov-gridneva-e-a-uchitel-nachalnih-klassov-stranica-4.html
  • uchenik.largereferat.info/9-pozdnij-paleozoj-rannij-mezozoj-krioeri-i-termoeri-paleozojskie-lesa-i-kontinentalnie-vodoemi-rasteniya-i-nasekomie.html
  • lecture.largereferat.info/amlogvinov-g-i-klimantova-zamestitel-nachalnika-upravleniya-nachalnik-otdela-problem-socialnoj-politiki.html
  • kontrolnaya.largereferat.info/rabochaya-programma-dlya-studentov-4-kursa-sokrashennogo-sroka-obucheniya-i-6-kursa.html
  • znaniya.largereferat.info/raskritie-religioznih-i-nacionalnih-tradicij-v-kontekste-prav-roditelej-na-vospitanie-detej.html
  • lesson.largereferat.info/teoreticheskie-i-metodologicheskie-osnovi-issledovaniya-professionalnogo-obrazovaniya-i-etapi-stanovleniya-ego-sistemi-v-bashkirii.html
  • tasks.largereferat.info/102-ciklicheskie-modeli-tkuna-i-ilakatosa-uchebnoe-posobie-harkov-hnagh-2007-ministerstvo-obrazovaniya-i-nauki-ukraini.html
  • laboratornaya.largereferat.info/publichnij-doklad-municipalnogo-avtonomnogo-doshkolnogo-obrazovatelnogo-uchrezhdeniya-centr-razvitiya-rebenka-detskogo-sada-skazka-stranica-3.html
  • letter.largereferat.info/mi-s-maroj-kak-deti-vosprinimayut-i-osvaivayut-okruzhayushij-mir-kak-razvit-tvorcheskoe-nachalo-v-kazhdom-rebenke.html
  • upbringing.largereferat.info/kruz-andrej-ya-edu-domojtom-2oj-ot-03032010-stranica-10.html
  • paragraph.largereferat.info/lingvokulturologicheskie-harakteristiki-virtualnogo-diskursa-10-02-19-teoriya-yazika.html
  • pisat.largereferat.info/stroitelstvo-razvyazki-v-raznih-urovnyah-vblizi-n-p-borisovo-v-18-00-chasov-25-aprelya-2012-goda-mestom-provedeniya-publichnih-slushanij-opredelit-zdanie-doma-kulturi-yargomzhskogo-selskogo-poseleniya.html
  • kolledzh.largereferat.info/8prilozhenie-g-primer-shemi-autentifikacii-i-avtorizacii-na-osnove-razrabotok-liberty-alliance.html
  • institut.largereferat.info/tema-10-matematicheskie-modeli-rinochnoj-ekonomiki-uchebno-metodicheskij-kompleks-disciplini-matematicheskaya-ekonomika.html
  • control.largereferat.info/dengi-kredit-i-cennie-bumagi-vserossijskij-zaochnij-finansovo-ekonomicheskij-institut.html
  • letter.largereferat.info/mezhdunarodno-pravovoj-rezhim-voennih-baz-rossijskoj-federacii-za-rubezhom-12-00-10-mezhdunarodnoe-pravo-evropejskoe-pravo.html
  • knowledge.largereferat.info/novgorod-aleksandr-nikolaevich-radishev-puteshestvie-iz-peterburga-v-moskvu.html
  • literatura.largereferat.info/sauat-ashu-ou-badarlamasi.html
  • reading.largereferat.info/m-m-bahtin-tvorchestvo-fransua-rable-i-narodnaya-kultura-srednevekovya-i-renessansa-stranica-18.html
  • literature.largereferat.info/cherkesskaya-emigraciya-za-granicej-organizacii-i-pechat-ot-redaktora-izdatelya.html
  • ucheba.largereferat.info/proekt-reshenie-uravnenij-s-parametrami.html
  • uchebnik.largereferat.info/upominaniya-vitaliya-mutko-moskovskie-novosti-moskva-8-iyunya-2011-0600-senatorskij-zapros.html
  • portfolio.largereferat.info/perevod-vstupitelnaya-statya-i-kommentarii.html
  • holiday.largereferat.info/metodicheskie-ukazaniya-po-vipolneniyu-laboratornih-rabot-po-kursu-termicheskaya-i-himiko-termicheskaya-obrabotka-metallov-dlya-studentov-specialnosti-150501-materialovedenie-v-mashinostroenii-tomsk-2007.html
  • grade.largereferat.info/nedelya-07-07-13-07-2008-kommersant-vlast-rubriku-vedet-aleksandr-kukolevskij-14072008-027-str-15-17.html
  • learn.largereferat.info/glava-2-lingvistika-i-grammatologiya-programma-61-oznachayushee-i-istina-62-zapisannoe-bitie-64.html
  • thesis.largereferat.info/pravovoe-obespechenie-proceduri-bankrotstva-v-ukraine-chast-5.html
  • college.largereferat.info/12-vozniknovenie-i-razvitie-psihologicheskoj-nauki-zarubezhnie-shkoli-i-koncepcii.html
  • knigi.largereferat.info/socialno-bitovie-usloviya-1-organizacionno-pravovoe-obespechenie-obrazovatelnoj-deyatelnosti-3.html
  • prepodavatel.largereferat.info/ta-strashnaya-pora-repressij.html
  • lecture.largereferat.info/6-razvitie-sistemi-obshestvennogo-kontrolyav-zakritih-uchrezhdeniyah-otchet-o-deyatelnosti-za-2008-god.html
  • school.largereferat.info/ledovoe-poboishe-smena-obraza-chast-4.html
  • zanyatie.largereferat.info/privatizaciya-zhilya-v-rt-itogi-i-perspektivi-enciklopedicheskih-issledovanij-sbornik-statej-itogovoj-nauchno-prakticheskoj.html
  • studies.largereferat.info/izderzhki-proizvodstva-i-cenoobrazovanie.html
  • © LargeReferat.info
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.