Подготовка к ЕГЭ по химии. Лекция по теме «Электролитическая диссоциация. Реакции ионного обмена»


Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа села Старобурновомуниципального района Бирский район Республики Башкортостан
Тематические лекции
по химии для 11 класса
для подготовки к ЕГЭна 2015-2016 учебный годcоставила учитель химииАсылбаева Марина Евгеньевна
Тема 7. Электролитическая диссоциация электролитов в водных растворах. Сильные и слабые электролиты
Реакции ионного обмена
Вещества
Электролиты Неэлектролиты-вещества, проводящие электрический ток. - вещества, которые не проводят электрический ток
Вещества с ионной или ковалентно-полярной связью.
Вещества с ковалентной или слабополярной связью
Например: соли, кислоты, основания. Например: оксиды, газы, органические соединения

Электролиты делятся на слабые и сильные.

- растворимые соли -нерастворимые соли
- сильные кислоты
- слабые кислоты

-Растворимые основания(щелочи) - нерастворимые основания.
-вода, гидроксид аммония
Электролитическая диссоциация – распад электролитов на ионы при растворении в воде или расплавлении. Этот процесс изображают с помощью уравнений диссоциации:
NaCl = Na+ + Cl-
HCl = H+ + Cl-
Na2SO4 = 2Na+ + SO42-
Если через раствор или расплав электролита пропускать электрический ток, то положительные ионы будут двигаться к отрицательному электроду – катоду. Положительные ионы получили название катионы.
Отрицательные ионы будут двигаться к положительному электроду – аноду, и называются анионами.
Ионы, образующиеся при диссоциации разных электролитов, различны. Диссоциация кислот идет с образованием катиона водорода и анионов кислотного остатка:
НСl↔ Н+ + Сl-.
H2S04 ↔2H+ + SO42-
Кислотные остатки могут быть различными, а ион водорода образуется при диссоциации всех кислот. Следовательно, кислотами называются соединения, дающие в растворе ионы водорода и кислотного остатка. Все общие свойства кислот объясняются образованием в растворе любой кислоты гидратированных ионов водорода,

Для многоосновных кислот характерна ступенчатая диссоциация:
H2S04 <=>H+ + HSO4-
HS04- <=>H+ + SO42-
При диссоциации оснований образуются катионы металла и общие для всех оснований анионы гидраксила ОН-:KОH<=>K+ + OH-
Са(ОН)2 <=>Са2 + + 2OH-.
Таким образом, основания можно определить как соединения, дающие в водном растворе ионы гидроксила. Следовательно, носителем всех общих свойств оснований является ион гидроксила.
Основания многовалентных металлов подвергаются ступенчатой диссоциации. Например:
Fe(OH)2 <=>(FeOH)+ + OH-
(FeOH)+ <=>Fe2+ + OH-
Существуют гидроксиды, обладающие а м ф о т е р-н ы м и свойствами, т. е. способные проявлять свойства кислоты и основания. Объясняется это тем, что диссоциация таких молекул может происходить как по типу кислоты, так и по типу основания.
Н+ + МеO- <=> МеОН <=> Ме+ + OH-
где МеОН — условное обозначение амфотерного электролита. Между всеми продуктами диссоциации устанавливается сложное равновесие.
Соли при диссоциации образуют катионы металла и анионы кислотного остатка:
NaN03 <=> Na+ + N03-
К3Р04 <=>3K+ + PO43-
СаСl2 т<=> Са2+ + 2Сl-
Ионов, которые были бы общими для водных растворов всех солей, нет, поэтому соли не обладают общими свойствами.
При растворении кислых солей в растворе образуются катионы металла и сложные ионы кислотного остатка, которые в свою очередь подвергаются диссоциации с образованием ионов Н+:
NaHS03 <=>Na+ + HSO3-
HS03-<=>H+ + SO32-
При диссоциации основных солей образуются анионы кислоты и сложные катионы, состоящие из металла и гидроксильной группы. Эти сложные ионы также подвергаются диссоциации:
ZnOHCl<=>(ZnOH)++Сl-.
(ZnOH)+<=>Zn2+ + OH-
Реакции ионного обмена
Реакции ионного обмена - это такие реакции, в которых вещества обмениваются между собой ионами. Например, при взаимодействии медного купороса и гидроксида нактрия (щелочи) образуется студенистый осадок голубого цвета:
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2
Здесь происходит обмен ионами меди и натрия. Голубой раствор медного купороса CuSO4, реагируя со щелочью NaOH, обесцвечивается, при этом выпадает голубой студенистый осадок гидроксида меди Cu(OH)2, а образовавшийся светлый раствор - это сульфат натрия Na2SO4.
Правила написания уравнений реакций в ионном виде.
1.Записывают формулы веществ, вступивших в реакцию, ставят знак «равно» и записывают формулы образовавшихся веществ. Расставляют коэффициенты.
2.Пользуясь таблицей растворимости, записывают в ионном виде только формулы веществ, обозначенных в таблице растворимости буквой «Р» (хорошо растворимые в воде), исключение – гидроксид кальция, который, хотя и обозначен буквой «М», все же в водном растворе хорошо диссоциирует на ионы. Нерастворимые соли, основания, слабые кислоты, газы записываются в виде молекулы.
!.Нужно помнить, что на ионы не разлагаются металлы, оксиды металлов и неметаллов, вода, газообразные вещества, нерастворимые в воде соединения, обозначенные в таблице растворимости буквой «Н». Формулы этих веществ записывают в молекулярном виде.
Получают полное ионное уравнение.
3.Сокращают одинаковые ионы до знака «равно» и после него в уравнении. Получают сокращенное ионное уравнение.
Условия, при которых реакции ионного обмена протекают до конца.
Если в результате реакции выделяется малодиссоциирующее вещество – вода.
1-случай.
Молекулярное уравнение реакции щелочи с кислотой:

Неизменность степеней окисления элементов во всех веществах до и после реакции говорит о том, что реакции обмена не являются окислительно-восстановительными.
Полное ионное уравнение реакции:
K+ + OH– + H+ + Cl– = K+ + Cl– + H2O.
Cокращенное ионное уравнение реакции:
H+ + OH– = H2O.
2-случай
Молекулярное уравнение реакции основного оксида с кислотой:
CaO + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O.
Полное ионное уравнение реакции:

Cокращенное ионное уравнение реакции:
CaO + 2H+ = Ca2+ + H2O.
3-случай
Молекулярное уравнение реакции нерастворимого основания с кислотой:
3Mg(OH)2 + 2H3PO4 = Mg3(PO4)2 + 6H2O.
Полное ионное уравнение реакции:

В данном случае полное ионное уравнение совпадает с сокращенным ионным уравнением.
4-случай
Молекулярное уравнение реакции амфотерного оксида с кислотой:
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O.
Полное ионное уравнение реакции:
Al2O3 + 6H+ + 6Cl– = 2Al3+ + 6Cl– + 3H2O.
Cокращенное ионное уравнение реакции:
Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O.
2. Если в результате реакции выделяется нерастворимое в воде вещество-осадок.
1-случай
Молекулярное уравнение реакции растворимой соли со щелочью:
CuCl2 + 2KOH = 2KCl + Cu(OH)2↓.
Полное ионное уравнение реакции:
Cu2+ + 2Cl– + 2K+ + 2OH– = 2K+ + 2Cl– + Cu(OH)2↓.
Cокращенное ионное уравнение реакции:
Cu2+ + 2OH– = Cu(OH)2↓.
2-случай
Молекулярное уравнение реакции двух растворимых солей:
Al2(SO4)3 + 3BaCl2 = 3BaSO4 + 2AlCl3.
Полное ионное уравнение реакции:

Сокращенное ионное уравнение реакции:

3-случай
Молекулярное уравнение реакции нерастворимого основания с кислотой:
Fe(OH)3 + H3PO4 = FePO4 ↓+ 3H2O.
Полное ионное уравнение реакции:

В данном случае полное ионное уравнение реакции совпадает с сокращенным. Эта реакция протекает до конца, о чем свидетельствуют сразу два факта: образование вещества, нерастворимого в воде, и выделение воды.
3. Если в результате реакции выделяется газообразное вещество.
1-случай
Молекулярное уравнение реакции растворимой соли (сульфида) с кислотой:
K2S + 2HCl = 2KCl + H2S↑.
Полное ионное уравнение реакции:
2K+ + S2– + 2H+ + 2Cl– = 2K+ + 2Cl– + H2S.
Cокращенное ионное уравнение реакции:
S2– + 2H+ = H2S.
2-случай
Молекулярное уравнение реакции растворимой соли (карбоната) с кислотой:
Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2
Полное ионное уравнение реакции:

Cокращенное ионное уравнение реакции:

О протекании данной реакции до конца свидетельствуют два признака: выделение воды и газа – оксида углерода(IV).
3-случай
Молекулярное уравнение реакции нерастворимой соли (карбоната) с кислотой:
3СaCO3 + 2H3РO4 = Са3(PO4)2 + 3H2O + 3CO2
Полное ионное уравнение реакции:

В данном случае полное ионное уравнение реакции совпадает с сокращенным уравнением. Эта реакция протекает до конца, о чем свидетельствуют сразу три признака: выделение газа, образование осадка и выделение воды.

Приложенные файлы

  • docx dissociacia
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 4