Свойства кислот, оснований и солей в свете теории электролитической диссоциации

1. Кислоты:

HNO₃ = H ⁺ + NO₃^

Кислоты-электролиты, при диссоциации которых образуются ионы водорода - протоны (фактически, ионы оксония) и кислотный остаток.

Притоны придают кислотам кислый вкус и ответственны за изменение окраски кислотно-основных индикаторов (лакмуса, метил-оранжа и др),

Кислоты реагируют с основаниями, при этом образуются соль и вода (реакция нейтрализации). При нейтрализации любой сильной кислоты любым сильным основанием выделяется 57,6 кДж/ моль теплоты, что соответствует процессу

Н⁼ + ОН^- == НОН (Н₂О)

Для слабых оснований и кислот тепловой эффект (∆H) различается, т.к. уравнения реакции обратимые

CH₃COOH + ОН^- HОН + CH₃COO^

2. Основания:

Са(ОН) ₂ = Са ⁺ + 2ОН ^

Основания – электролиты, диссоциирующие с образованием гидроксид-ионов. Гидроксид – ионы придают растворам «мылкость» и ответственны за изменение окраски кислотно-основных индикаторов. (фенолфталеина, лакмуса и др.). Амфотерные основания как правило нерастворимые вещества.

3. Соли:

а) нормальные (средние) соли - продукты реакции нейтрализации. Диссоциируют на катионы металлов (или NH₄⁺), которые появились из основания и кислотный остаток (из соответствующей кислоты)

NaNO₃ = Na⁺ + NO₃ ^

CuSO₄ = Cu ⁺² + SO₄ ^2

б) кислые соли – продукты неполной нейтрализации кислоты основанием. Если кислота – слабый электролит, то уравнения диссоциации имеют вид:

Ca(HCO₃)₂ = Ca²⁺ + 2HCO₃ ^

KHCO₃ = K⁺ + HCO₃^

в) основные соли – продукты неполной нейтрализации основания кислотой. Часто они бывают нерастворимы . Если основание – слабый электролит, то уравнения диссоциации имеют вид:

(CuOH)₂SO₄ = 2CuOH⁺ + SO₄^2

Реакции ионного обмена (рио)

(см. также лабораторную работу)

Согласно теории электролитической диссоциации все реакции в водных растворах являются реакциями между ионами. В отличие от молекулярных уравнений, ионные уравнения показывают истинных участников реакции.

РИО – это необратимые реакции, протекающие в растворах электролитов без изменения степени окисления атомов, входящих в состав соединений. Условием необратимости является соединение катионов и анионов, приводящее к образованию малодиссоциированного соединения (слабого электролита). Это могут быть нерастворимые соединения (осадки),газообразные вещества малодиссоциированные соединения, разлагающиеся на газ и воду, слабые электролиты – вода, уксусная кислота и др.

Условия необратимого протекания реакций ионного обмена (рио)

1. Образование труднорастворимого вещества, которое выделяется из раствора в виде осадка:

FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃ + 3NaCl молекулярное ур-е

Fe⁺³ + 3Cl ^ + 3Na ⁺ + 3OH ^ = Fe(OH)₃ + 3Na^ + 3Cl ^ ионное уравнение

Fe⁺³ + 3OH ^ = Fe(OH)₃ - сокращенное ионное ур-е

(т.е. истинные участники реакции Fe⁺³ и OH ^ ) .

Вывод: труднорастворимые соединения всегда записываются в молекулярном виде.

2. Образование газообразного вещества

K₂S + 2HCl = 2KCl + H₂S

2K⁺ + S ^2 + 2H ⁺ + 2Cl ^ = 2K ⁺ + 2Cl ^ + H₂S

S^2 + 2H ⁺ = H₂S

Вывод: газообразное вещество всегда записывается в молекулярной форме.

3. Образование малодиссоциирующих веществ

2KOH + H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2H₂O

2K⁺ + 2OH ^ + 2H⁺ + SO₄ ^2 = 2K⁺ + SO₄ ^2 + 2H₂O

2H ⁺ + 2OH ^ = 2H₂O

Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂CO₃ + CO₂  + H₂O

2H⁺ + CO₃ ^2 = CO₂  + H₂O

Будет ли искомая реакция  РИО ?

KCl + NaNO₃ KNO₃ + NaCl

РИО написать нельзя, т.к. уйдут при сокращении все участники реакции  реакция обратима.