Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






В зависимости от концентрации ионов водорода различают три среды



В нейтральной среде [H+] = [OH-]= 10-7 моль/л, рН= – lg 10-7 = 7. Эта среда характерна как для чистой воды, так и для нейтральных растворов. В кислых растворах [H+] > 10-7моль/л, рН < 7. В кислых средах рН меняется в пределах 0 < рН < 7. В щелочных средах [H+] < [ОН] и [H+] < 10-7 моль/л, следовательно, рН > 7. Пределы изменения рН: 7 < рН < 14.

Реакции ионного обмена (РИО) – это реакции между ионами, протекающие в водных растворах электролитов. Отличительная особенность обменных реакций: элементы, входящие в состав реагирующих веществ, не меняют свою степень окисления. Реакции ионного обмена являются необратимыми реакциями и протекают при условии: 1) образования малорастворимого вещества, 2) выделения газообразного вещества, 3) образования слабого электролита.

При протекании РИО противоположно заряженные ионы связываются и выводятся из сферы реакции. Сущность реакций ионного обмена выражают с помощью ионных уравнений, которые, в отличие от молекулярных, показывают истинных участников реакции. При составлении ионных уравнений следует руководствоваться тем, что вещества малодиссоциирующие, малорастворимые (выпадающие в осадок) и газообразные записываются в молекулярной форме. Сильные растворимые электролиты записываются в виде ионов. Поэтому при написании ионных уравнений необходимо пользоваться таблицей растворимости солей и оснований в воде.

Гидролиз – это процесс взаимодействия ионов соли с молекулами воды, приводящий к образованию малодиссоциирующих соединений; является частным случаем реакций ионного обмена. Гидролизу подвергаются соли, образованные:

1)слабой кислотой и сильным основанием (NaCH3COO, Na2CO3 , Na2S,);

2)слабым основанием и сильной кислотой (NH4Cl, FeCl3,, AlCl3,);

3)слабым основанием и слабой кислотой (NH4CN, NH4CH3COO).

Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, гидролизу не подвергаются:Na2SO4, BaCl2, NaCl, NaJ и т.д.

Гидролиз солей увеличивает концентрации ионов Н+ или ОН. Это приводит к смещению ионного равновесия воды и в зависимости от природы соли сообщает раствору кислую или щелочную среду (см. примеры решения задач).



Примеры решения задач

Пример 1. Вычислить константу диссоциации уксусной кислоты СН3СООН, зная, что в 0,1М растворе она диссоциирована на 1,32%.

Р е ш е н и е. Для решения задачи воспользуемся законом разбавления Оствальда – уравнение (13), в котором С – концентрация уксусной кислоты, a – степень ее диссоциации в данном растворе, значение которой равно 1,32/100=0,0132. Таким образом,

Ответ: константа диссоциации уксусной кислоты составляет 1,76×10-5.

Пример 2. Вычислить значение рН 0,1М раствора гидроксида аммония NH4OH, приняв степень диссоциации раствора равной 1%.

Р е ш е н и е. 1) Записываем уравнение диссоциации раствора NH4OH:

NH4OH ⇄ NH4+ + OH

2) Так как гидроксид аммония – слабый электролит и процесс его диссоциации носит обратимый характер, к моменту равновесия в 1 л раствора продиссоциировало С∙a моль NH4OH (С = 0,1 моль/л) и образовалось столько же моль ОН – ионов:
[OH-] = С∙a = 0,1∙×0,01 = 1×10-3 моль/л, следовательно, рОН = 3

3) Рассчитываем значение рН: pH + pOH = 14, рН = 14 – 3 = 11.

Ответ: рН 0,1М раствора гидроксида аммония равно 11.

Пример 3. Выразить с помощью ионного уравнения сущность реакции:

Pb(NO3)2 + KI ®

Р е ш е н и е. 1) Составляем молекулярное уравнение реакции:



Pb(NO3)2 + 2KI ® PbI2¯ + 2KNO3

Отмечаем, что в результате образуется нерастворимое вещество PbI2.

2) Составляем полное ионное уравнение (все сильные электролиты записываем в виде ионов, слабые, уходящие из сферы реакции, – в виде молекул):

Pb2+ + 2NO3 + 2K+ + 2I = PbI2¯ + 2K+ + 2NO3

3) Составляем сокращенное ионное уравнение, в котором исключаем все ионы, повторяющиеся в обоих частях уравнения, т.е. ионы не участвующие в реакции:

Pb2+ + 2NO3 + 2K+ + 2I = PbI2¯ + 2K+ + 2NO3

Pb2++ 2I = PbI2¯

Из сокращенного ионного уравнения видно, что сущность реакции сводится к взаимодействию ионов Pb2+ и I, в результате которого образуется труднорастворимое вещество PbI2.

Пример 4. Определить характер среды водного раствора соли ZnCl2.

Р е ш е н и е. ZnCl2 – соль образованная сильной кислотой HCl и слабым основанием Zn(OH)2, следовательно, подвергается гидролизу по катиону. Так как катион двухзарядный, гидролиз будет протекать по двум ступеням.

I ступень:

а) записываем уравнение процесса диссоциации ZnCl2:

ZnCl2 = Zn2+ + 2Cl

Подчеркнем ион, по которому идет гидролиз, это ион Zn2+.

б) процесс взаимодействия иона Zn2+ с водой происходит по схеме:

Zn2+ + H+–OH ⇄ (ZnOH)+ + H+

в) запишем суммарное уравнение гидролиза:

ZnCl2 = Zn2+ + 2Cl

Zn2+ + H2O ⇄ (ZnOH)+ + H+

ZnCl2 + Zn2+ + H2O ⇄ Zn2+ + (ZnOH)+ + 2Cl + H+

После преобразований получаем:

ZnCl2 + H2O ⇄ Zn(OH)Cl + HCl

В результате гидролиза образуется сильная кислота HCl, поэтому рН < 7.

II ступень:

При рассмотрении гидролиза по второй ступени используется аналогичный подход.

а) Zn(OH)Cl = (ZnOH)+ + Cl

б) (ZnOH)+ + H+–OH = Zn(OH)2 + H+

в) Zn(OH)Cl = (ZnOH)+ + Cl

(ZnOH)+ + H2O = Zn(OH)2 + H+

Zn(OH)Cl + H2O = Zn(OH)2¯ + HCl



Таким образом, в результате гидролиза по второй ступени образуется сильная кислота HCl, которая создает кислую среду раствора (рН < 7).

1.8. Растворы. Способы выражения концентрации растворов

Раствор – гомогенная (однородная) система, состоящая как минимум из двух компонентов, один из которых растворитель, другой – растворенное вещество. То есть состав раствора = растворитель + растворенное вещество. Например, водный раствор хлорида натрия состоит из двух компонентов: воды (растворителя) и хлорида натрия (растворенного вещества).


Просмотров 584

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!