Електролітична дисоціац

ія кислот, лугів, солей. Йонні рівняння

На межі 18 і 19 століть, коли для дослідження властивостей речовин почали застосувати електричний струм, звернули увагу на те, що одні речовини, перебуваючи у водному розчині, проводять електричний струм, а інші його не проводять.

Речовини, водні розчини або розплави яких проводять електричний струм, називаються електролітами. До електролітів належать речовини з йонним і сильно полярним ковалентним зв’язком. Це розчинні у воді кислоти, луги, солі. Під дією полярних молекул розчинника кристали або молекули електролітів розщеплюються на йони.

Позитивно заряджені йони називають катіонами, а негативно заряджені йони - аніонами.

Розщеплення електроліту на йони у водному розчині або в розплаві називають електролітичною дисоціацією.

У розплавах електроліти розщеплюються на йони під впливом температури.

Процес електролітичної дисоціації оборотний. Поряд з процесом дисоціації (тобто розпаду молекули електроліту на йони) відбувається процес моляризації (тобто сполучення йонів у молекулу електроліту). Тому в рівняннях реакції електролітичної дисоціації замість знака дорівнює ставлять стрілки, спрямовані у протилежні боки.

Дисоціацію електролітів у розчині вперше пояснив шведський учений Сванте Арреніус у 1887 році.

Кислоти під час дисоціації завжди утворюють йони гідрогену H⁺, а точніше гідратовані йони гідрогену H₃O⁺, які називають йонами гідроксонію. Вони зумовлюють найважливіші властивості кислот, а саме кислий смак, дію на індикатори, взаємодію з основами тощо. Отже, можна дати таке визначення кислотам: кислоти - це електроліти, під час дисоціації яких утворюються тільки гідротовані катіони Гідрогену й аніони кислотного залишку. Наприклад, HCl → H⁺ + Cl^–.

Число йонів гідрогену, які утворюються під час дисоціації однієї молекули кислоти, визначає її основність. Так, HCl і HNO₃ - одноосновні кислоти, H₂SO₄, H₂CO₃ - двохосновні, H₃PO₄ - триосновна кислота. Двох- і багато основні кислоти дисоціюють ступінчасто, тобто поступово відщеплюють катіони гідрогену.

Під час дисоціації основ утворюються лише аніони гідроксильних груп OH^–. Наявність цих йонів зумовлює основні властивості гідроксидів (зміну забарвлення індикаторів, взаємодію з кислотами тощо). Наприклад, NaOH → Na⁺ + OH^–. Отже, основи - це електроліти, під час дисоціації яких утворюються аніони тільки гідроксильних груп. Основи, до складу яких входить кілька гідроксид-йонів також дисоціюють ступінчасто, тобто поступово відщеплюють гідроксид-йони.

Оскільки електроліти в розчинах розщеплюються на йони, то й реакції між електролітами в розчинах відбуваються за участю йонів. Взаємодією йонів у розчині називають йонною реакцією. Йонні реакції записують за допомогою рівнянь у йонній формі. Розрізняють повні йонні рівняння, які показують увесь набір йонів у реакції, і скорочені йонні рівняння, які показують, між якими йонами відбувалась хімічна взаємодія, що супроводжується або виділенням газу, або випадінням осаду, або утворенням малорозчинної речовини.