12 дәріс Электролиттік диссоциациялану теориясы
жүктеу/скачать 42,93 Kb.
|
|
12 дәріс Электролиттік диссоциациялану теориясы. Дәрістің жоспары: Электролиттер. 2. Аррениустың электролиттік диссоциация теориясы. 3. Диссоциациялану дәрежесі. 4. Реакцияның иондық теңдеуі. 5. Диссоциация константасы. Электролит деп суда ерігенде су молекулаларының әсерінен иондарға ыдырайтын заттарды айтады. Электр тогін өткізетін заттар - электролиттер, ал өткізбейтін заттар бейэлектролит болады. Ерітінділердің де кейбірі электр тогін өткізеді де электролит, ал кейбірі өткізбейтін бейэлектролит болып табылады. Электролит ерітінділерге қышқыл, негіз, тұз ерітінділері жатады. Электролиттер шын электролиттер және потенциалды электролиттер деп бөлінеді. Шын электролиттерге молекулалары иондық байланыс арқылы түзілген заттар - тұздар, металл гидроксидтері жатады, қатты күйінде олардың иондық торлары болады. Балқытқанда және полярлы еріткіште еріткенде кристалдық торлары бұзылып шын электролиттер иондарға ыдырайды. Потенциалды электролиттер – полюсті ковалентті байланысы бар молекулалық заттар. Суда еріткенде молекуладағы полюсті ковалентті байланыс үзіліп гидратталған иондар түзіледі. Мысалы, хлорлы сутек газының молекуласы суда ерігенде иондарға ыдырайды: НСІ (газ) + Н2О ↔ Н3О+ (ерітіндідегі ион) + СІ-(ерітіндідегі ион) Электролиттік диссоциация теориясы. Электролит ерітінділеріндегі кездесетін ауытқуларды швед химигі С.Аррениус ұсынған электролиттік диссоциация теориясы түсіндірді. Бұл теорияның негізі мынада: Электролиттер суда еріген кезде оң және теріс иондарға ыдырайды (диссоциацияланады). Электр тогы әсерінен оң ион катодқа (теріс полюс) тартылады оны катион деп атайды. Ал теріс ион анодқа (оң полюске) тартылады оны анион деп атайды. Диссоциация - қайтымды процесс. Ыдырау процесімен қатар иондардың қосылу процесі жүреді. Диссоциация теңдеуін құрғанда тепе – теңдік ( ) белгісін қояды. Мысалы затының диссоциациясын былай жазуға болады: Диссоциация процесі қалай жүреді? Неліктен еріген заттар диссоциацияланады? Бұл сұраққа жауап беру үшін химиялық байланыс ұғымын еске түсіру керек. Біз су молекуласының полюсті екенін білеміз. Демек, суда еріген заттар полюсті су молекуласымен әрекеттеседі. Еріген заттар иондық байланыс түзсе, олар өте жақсы диссоциацияланады. Себебі, заттар еріген кезде судың диполі оң және теріс иондарды қоршайды, олардың арасындағы тартылыс күштері пайда болады да бірте-бірте иондар бөлініп ерітіндіге тарайды. Әр ионды бірнеше су молекуласы қоршап тұрады, яғни иондар гидратталған күйде болады. Сонда жоғарыда келтірілген затының диссоциациясын былай жазады: мұнда, молекулалар сандары. Суда еріген зат иондық байланыс түзсе, ол түгелдей диссоциацияланады. Полюсті ковалентті байланыс түзетін қосылыстар да суда ерігенде осылай диссоциацияланады. Еріген заттың полюстеріне су молекуласының дипольдері әсер етеді де, олардың арасында байланыс пайда болады. Бірте - бірте еріген заттың электрондық бұлты электртерістілігі жоғары атом жаққа ауады да, полюсті коваленттік байланыс үзіліп, зат диссоциацияланады. Полюсті молекуланың диссоциациясын былай көрсетуге болады: Ионды және полюсті ковалентті байланысы бар заттар алдымен ионды байланыс бойынша, содан соң полюсті ковалентті байланыс бойынша диссоциацияланады. Мысалы, заты байланысы арқылы толық, ал байланысы шамалы диссоциацияланады. Полюссіз не полюсті нашар байланыстар бойынша диссоциация жүрмейді. Диссоциация теориясын одан әрі орыс ғалымы И.А. Каблуков дамытты. Ол диссоциация процесін ерітіндінің химиялық теориясын пайдаланып түсіндірді. Еру кезінде еріген зат пен еріткіш арасында химиялық реакция жүреді. Соның нәтижесінде еріген заттың иондары гидраттанып ерітіндіге тарайды. Гидраттанған иондар бір-бірімен қайтадан қосыла алмайды. Су молекуласының өзі гидраттана алады: мұнда ны деп қарауға болады. Яғни сутегі катионының гидраттанған ионы, оны гидроксоний ионы деп атайды. Гидроксоний ионы донорлық акцепторлық механизм арқасында түзіледі: Сонымен, су ерітіндісіндегі диссоциацияланған иондар гидрат түрінде болады: Алайда, қарапайым түрде гидратты (суды) диссоциация теңдеуінде жазбайды. Қышқыл, негіз, тұз диссоциациясы. Диссоциация тұрғысынан қарағанда қышқылдар - диссоциация кезінде тек сутегі катионын түзетін электролиттер. Мысалы: Қышқылдар бір, екі үш және көп негізді болады. Екі, үш және көп негізді қышқылдар сатылы диссоциаланады: I саты II саты I саты IIсаты IIIсаты Көп негізді қышқылдар диссоциациясы негізінен бірінші саты арқылы, екінші және үшінші сатылар өте аз мөлшерде жүреді. Электролиттік диссоциация тұрғысынан алғанда негіздер деп диссоциацияланған кезде тек гидроксид ионын түзетін электролиттерді айтады: Бұдан негіздер диссоциацияланған кезде металл катионы және гидроксид анионы түзілетіні көрініп тұр. Негіздің қышқылдығын оның құрамындағы гидроксид ионының саны көрсетеді. Мысалы, бір қышқылды негіз, екі қышқылды, үш қышқылды, т.с.с. негіздер. Екі және көп қышқылды негіздер сатылы диссоциацияланады: I саты II саты Тұздар деп электролиттік диссоциация кезінде металл катионын және қышқыл қалдығы анионын түзетін электролиттерді айтады. Суда еритін тұздар толық диссоциацияланады. Тұздар орта, қышқыл, негіз, қос тұздар болып бөлінеді. Орта тұздар металдан және қышқыл қалдығынан тұратындықтан ерітіндіде диссоциацияланған металл катионын және қышқыл қалдығы анионын береді: Қышқыл тұздардың құрамында металл және қышқыл қалдығымен қатар сутегі катионы болады. Олардың да диссоциациясы сатылы жүреді: Негіз тұздың құрамында гидроксид ионы болады. Олардың да диссоциациясы сатылы жүреді: Қос тұздар әр түрлі катиондардан және қышқыл қалдығынан тұрады. Мысалы, Олар былайша диссоцияланады: Диссоциациялану дәрежесі. Диссоциация қайтымды процесс болғандықтан ерітіндіде иондармен қатар диссоциацияланбаған молекулалар да болады. Иондарға ыдыраған молекулалар санының жалпы еріген молекулалар санына қатынасын диссоциациялану дәрежесі ( дейді. (V.17) мұнда, диссоциациялану дәрежесі; n ыдыраған молекулалар саны; жалпы еріген молекулалaр саны. Диссоциациялану дәрежесі тәжірибеден табылады. Оны бөлшек санмен немесе процентпен белгілейді. Диссоциациялану дәрежесінің мәні бойынша электролиттер күшті, орта және әлсіз болып бөлінеді. Диссоциациялану дәрежесі: > 30% болса, электролит күшті 3% < < 30% болса, электролит орта, < 3% болса, әлсіз болады. Күшті электролиттерге суда еритін тұздар, күшті қышқыл мен сілтілер жатады. Ортофосфор қышқылы ( ) орта электролит болады. Әлсіз электролитке т.б. және нашар еритін тұздар жатады. Электролиттік диссоциация дәрежесіне мына факторлар әсер етеді: 1. Еріткіштің табиғаты. Бұл еріткіштің диэлектрлік өткізгіштігіне ( ) байланысты. Судың диэлектрлік өткізгіштігі = 80,4. Неғұрлым жоғары болса, иондардың тартылуы соғұрлым төмен болады. Демек суда еріген заттар жақсы диссоциациялануы керек. 2. Еріген заттың табиғаты. Суда диссоциациялану әр еріген заттың табиғатына байланысты. Мысалы хлорлы сутегі өте жақсы диссоциацияланса, сірке қышқылы нашар, ал қант диссоциацияланбайды. 3. Температура. Температура жоғарылаған сайын күшті электролиттердің диссоциациясы төмендейді, әлсіз электролиттердікі 600C-та максимум арқылы өтеді. Температура жоғарылаған сайын (2000C дейін) судың диссоциациясы да артады. Өйткені оның диссоциациясы - эндотермиялық процесс. 4. Ерітінді концентрациясы. Ле-Шателье принципі бойынша еріген зат концентрациясы артқан сайын диссоциациялану дәрежесі кемиді. 5. Бірдей ионның әсері. Бірдей ионды қосатын болсақ, Ле-Шателье принципі бойынша, тепе-теңдік молекула түзілуі жаққа ығысып, диссоциация тежеледі. Реакцияның иондық теңдеуі. Электролиттік диссоциация тұрғысынан қарағанда суда еріген заттар иондарға ыдырайды. Демек, ерітіндіде химиялық реакциялар иондар арасында жүреді деген ұғым туады. Ерітіндіде жүретін химиялық реакция теңдеуін иондық түрде жазу, қай ионның әрекеттесетін, ал қай ионның әрекеттеспейтінін көрсетеді. Реакция теңдеуін жазған кезде ерімейтін заттарды , газ тәрізді заттарды белгісімен белгілейді. Теңдеудің оң және сол жағының электр зарядтары өзара тең болуы керек. Ерітінді бейтарап болады. Мысалы, қышқыл мен негіз арасындағы реакцияның иондық түрін жазып көрейік: мұнда, және , суда жақсы еритін заттар, олар сәйкес иондарға ыдырайды. Ал су, аз диссоциацияланатын зат, оны сол күйінде жазамыз: Енді теңдеудің екі жағынан бірдей иондарды шығарып тастаймыз. Сонда: Демек, ерітіндіде қышқыл мен негіз арасындағы реакция гидроксид пен сутегі иондары арасында ғана жүреді екен. Теңдеудің соңғы түрін қысқаша иондық түрі дейді. Ерітіндіде, егер реакция нәтижесінде тұнба, газ тәрізді немесе аз диссоциацияланатын зат түзілген жағдайда ғана иондар арасында реакция жүреді. жүктеу/скачать 42,93 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|