Химия

11. Электролитическая диссоциация. Ионные уравнения реакций
11.3. Уравнения диссоциации электролитов

Необходимо уметь правильно записывать уравнения электролитической диссоциации электролитов.

1. Диссоциация сильных электролитов — процесс необратимый, а диссоциация слабых электролитов — процесс обратимый, сопровождающийся связыванием ионов в молекулы (ФЕ), т.е. ассоциацией.

2. Алгебраическая сумма зарядов в обеих частях уравнения должна быть одинаковой.

Средние соли диссоциируют в одну стадию и необратимо независимо от числа ионов в ФЕ:

NaCl → Na+ + Cl–

( NH 4 ) 2 SO 3 → 2 NH 4 + + SO 3 2 −

Fe2(SO4)3 → 2Fe3+ + 3SO 4 2 −

Кислые соли диссоциируют по стадиям (ступенчато); причем по первой стадии, на которой разрывается ионная связь, необратимо, далее — обратимо (за исключением кислых солей серной кислоты в разбавленных растворах):

NaHCO 3 → Na + + HCO 3 −

HCO 3 − ⇄ H + + CO 3 2 −

NaHSO 4 → Na + + H + + SO 4 2 −

Сильные одноосновные кислоты диссоциируют необратимо:

HCl → H+ + Cl−

Серная кислота в разбавленных растворах диссоциирует по обеим стадиям практически полностью (необратимо):

Н 2 SO 4 → 2 H + + SO 4 2 −

В концентрированных (w ≈ 78–80 %) растворах серная кислота диссоциирует ступенчато, причем во второй стадии — обратимо:

H 2 SO 4 → H + + HSO 4 − (первая стадия),

HSO 4 − ⇄ H + + SO 4 2 − (вторая стадия).

В растворах с w ≥ 93 % лишь частично по первой стадии, т.е. является слабым электролитом:

H 2 SO 4 ⇄ H + + HSO 4 −

Слабые кислоты диссоциируют обратимо:

HF ⇄ H+ + F−

многоосновные — ступенчато:

H 2 SO 3 ⇄ H + + HSO 3 −

HSO 3 − ⇄ H + + SO 3 2 −

Щелочи диссоциируют в одну стадию и необратимо независимо от числа гидроксогрупп в формульной единице:

NaOH → Na+ + OH−

Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OH−

Слабые основания диссоциируют ступенчато, многокислотные — обратимо:

Cu(OH)2 ⇄ CuOH+ + OH−

CuOH+ ⇄ Cu2+ + OH−

Процесс образования гидроксид-ионов в водных растворах аммиака можно представить схемой:

NH 3 + H 2 O ⇄ NH 3 ⋅ H 2 O ⇄ NH 4 + + OH −

Амфотерные гидроксиды (амфотерные электролиты) являются слабыми электролитами, поэтому обратимо диссоциируют как по типу кислот, так и по типу оснований:

Al ( OH ) 3 ⇄ H 3 AlO 3 ⇄ H + + H 2 AlO 3 − (по типу кислоты, упрощенно)

Al ( OH ) 3 ⇄ Al ( OH ) 2 + + OH − (по типу основания, приведена только первая стадия).

Комплексные гидроксосоли необратимо диссоциируют только по внешней сфере (внутренняя сфера заключена в квадратные скобки):

K3[Al(OH)6] → 3K+ + [Al(OH)6]3−

Na2[Zn(OH)4] → 2Na+ + [Zn(OH)4]2−

K2[Be(OH)4] → 2K+ + [Be(OH)4]2−

Пример 11.4. Укажите неправильно составленные уравнения электролитической диссоциации:

  • а) CH3COOH → CH3COO− + H+
  • б) Fe(OH)2 ⇄ Fe2+ + 2OH−
  • в) NH 4 Cl → NH 4 + + Cl −
  • г) KH 2 PO 4 → K + + 2 H + + PO 4 3 −

1) а, б, г;

2) б, г;

3) а, б, в;

4) а, г.

Решение. Неверно составлены уравнения электролитической диссоциации а), б), г). Нужно так:

а) CH3COOH ⇄ CH3COO− + H+

б) Fe(OH)2 ⇄ FeOH+ + OH−

FeOH+ ⇄ Fe2+ + OH−

г) KH2PO4 → K+ + H 2 PО 4 −

H 2 PО 4 − ⇄ Н + + HPО 4 2 −

HPО 4 2 − ⇄ Н + + PО 4 3 −

Ответ: 1).