Электролиттік дисоцация

1.

Электролиттік дисоцация
Заттарды суда еріткенде немесе балқытқанда иондарға ыдырауын
электролиттік диссоциация дейміз. Судағы ері-тінділері мен
балқымалары электр тоғын өткізетін заттар электролиттер болады.
Электролиттер екінші ретті өткізгіш саналады, олай болса заттардың
судағы ерітінділері мен балқындыларында ток тасымалдайтын иондар
болғаны.
Электр тоғын өткізбейтін, яғни оларды еріткенде, балқытқанда да
иондарға ыдырамайтын заттарды бейэлектролиттер деп атайды (қант,
глюкоза, спирт және кейбір жай газдардың (Н2, О₂, N2) судағы
ерітінділері бейэлектролиттерге жатады.
Аррениус теориясының негізгі қағидалары
1. Тұздар, қышқылдар, негіздер ерігенде және балқығанда иондарға
ыдырайды.

2.

2. Ерітінділер мен балқымалардың ток өткізгіштігі осы иондардың
концентрациясына тәуелді болады. Оң зарядталған иондар катодқа
тартылатындықтан катиондар деп, ал теріс зарядтал ған иондар анодқа
тартылатындары аниондар деп аталады. Ағылшын физигі М. Фарадей
ХІХ ғ. 30-шы жылдары «электролит, ион, катион, анион» терминдерін
енгізді. Ионды және ковалентті полюсті байланысты қосылыстар
иондарға толығымен ыдырайды:
Диссоциация нәтижесінде пайда болған иондар қасиеттері молекуланы
құраушы атомдар мен молекулалардың қасиеттерінен өзгеше болады.
Оның себебі олардың электрондық құрылысында.
Электролиттік диссоциация теориясының қазіргі заманғы қағидалары
1. Ионды жане ковалентті полюсті байланысты қосылыстар суда
ерігенде оң және теріс иондарға ыдырайды.
2. Диссоциациялануға заттардың гидратациялануы және жоғары тем
пература себепші болады.
3. Электр тогының әсерінен иондар катод пен анодқа бағытталады.4.
4. Диссоциация қайтымды үдеріс:
Диссоциация ↔ ассоциация
(ыдырау)
(бірігу)
5. Электролиттер әртүрлі шамада диссоциацияланады.
6. Электролит ерітінділерінің химиялық қасиеттері ондағы иондардың
табиғатымен анықталады.
7. Элемент атомы мен оның ионының қасиеттері әртүрлі болады.
Иондар ерітінділерде гидратталған күйде болғанымен, заттардың
диссоциациялану теңдеуін жазған кезде гидраттық қоршауын еске
алмай, жалаң иондар күйінде жазылады. Бұл жазу үдерісін оңайлату
үшін жасалған шара.

3.

1. Қышқылдар. Кейбір бейорганикалық қышқылдар: фосфор (Н3РО4),
кремний (H2SiO3), бор (Н3ВО3) және көптеген органикалық қышқылдар
қатты заттар болып келеді. Күкіртті сутек (Н2S) және галогенді сутек
(НГ) қышқылдары газдардың судағы ерітінділері қышқылдар.
Қышқылдарды суда еріткенде түссіз ерітінділер түзеді, олар иондарға
ыдырайды (диссоциацияланады).
Қышқылдардың диссоциациясы:
HCl ↔ H+ + ClHNO3 ↔ H+ + NO3Көп негізді қышқылдар сатылап диссоциацияланады.
Қышқылдан қанша ион сутек ерітіндіге бөлінсе, қышқыл қалдығының
заряды сонша (теріс) зарядты болады.
H2SO4 ↔ H+ + HSO4HSO4- ↔ H+ + SO42H2SO4 ↔ 2H+ + SO42Бұл жолы барлық жағдайда Н+ (протон) бөлінгенін көреміз.
Диссоциациялану теңдеуінің екі жағындағы иондар заряд тарының
шамалары өзара тең болуы керек.
HSO4- ↔ H+ + SO42(-1 = +1 + (-2))
Электролиттік диссоциация теориясы бойынша қышқылдар дегеніміз
диссоциациялану нәтижесінде ерітіндіге сутек катиондарын бөлетін
электролиттер.
ІІ. Негіздер. Барлық негіздердің агрегаттық күйлері қатты болады
(аммиактың судағы ерітіндісі NH4ОН сұйықтық). Сілтілік металдар және
сілтілікжер металдары ішінде барий гидроксиді суда жақсы ериді
(сілтілер), иондарға жақсы ыдырайды.
Негіздердің диссоциациясы:
NaOH ↔ Na+ + OHCa(OH)2 ↔ Ca2+ + 2OHОсы теңдеулерде көріп отырганымыздай негіздердің барлығы
гидроксид ионын бөле диссоциацияланады.
Көп негізді қышқылдар сияқты көп қышқылды негіздер де сатылы
диссоциацияланады:
Ba(OH)2 ↔ BaOH+ + OHBaOH+ ↔ Ba2+ + OHЭлектролиттік диссоциация түрғысынан негіздерге мына дай анықтама
беруге болады.Негіздер дегеніміз диссоциациялану нәтижесінде ерітіндіге гидроксид аниондарын бөлетін электролиттер.Қышқылдар мен
негіздердің бұдан басқа да көптеген теориялары бар, солардың бірін
ҚазҰУ-нің профессоры М.И. Усанович ұсынған.

4.

ІІІ. Тұздар. Тұздар ерігіштіктері әртүрлі болатын қатты заттар. Оларды
қышқылдар мен негіздердің әрекеттесу нәтижесінің өнімі ретінде
қарастыруға болады.
Орта тұздар. Қышқыл құрамындағы сутек атомдары металл
атомдарына және негіз қүрамындағы гидроксид-иондар қышқыл
қалдықтарына толық алмасқанда түзіледі (MgSO4, BaCl2, Ca(NO₃)₂).
Тұздардың диссоциациясы:
Орта тұздар металл катиондары мен қышқыл қалдықтарының
аниондарына айырылады:
MgSO4 ↔ Mg2+ + SO42BaCl2 ↔ Ba2+ + ClCa(NO3)2 ↔ Ca2++ 2NO3Диссоциация нәтижесінде түзілген иондардағы металдардың тотығу
дәрежелеріне қарай ерітіндінің түсі әртүрлі болады. Бұл ерекшеліктері
сапалық реакциялар жүргізуде қол данылады.
Электролиттік диссоциация теориясы түрғысынан тұздар дегеніміздиссоциациялануы нәтижесінде ерітіндіге металл катиондары мен
қышқыл қалдығының аниондарын бөлетін күрделі электролиттер.
Қышқыл тұздар. Қышқыл құрамындағы сутек атомдары металл
атомдарына толық алмаспағанда түзіледі (Na2НРО4, NaHSO4,
Ca(HCO₃)₂).
Қышқыл түздар сатылап диссоциацияланады:
Na2НРО4 ↔ 2Na+ + HPO42HPO42- ↔ H+ + PO43Na2НРО4 ↔ 2Na+ + H+ + PO43Қышқыл түздар диссоциациясы нәтижесінде металл және сутек
катиондары мен қышқыл қалдықтарының аниондары түзіледі.
Негіздік тұздар. Негіздердің құрамындағы гидроксид-иондары қышқыл
қалдықтарының иондарына (сутексіз) толық алмаспағандағы өнім.
Негіздік түздар суда нашар ериді, алайда олар да аз мөл шерде
болса да суда ерігенде иондарға ыдырайды (негізінен бірінші сатысы):
Mg(OH)Cl ↔ [Mg(OH)+] + ClMg(OH)+ ↔ Mg2+ + OHAl(OH)Cl2 ↔ [Al(OH)]2+ + 2Cl
Al(OH)2Cl ↔ [Al(OH)2]+ + ClНегіздік тұздар диссоциациясы нәтижесінде негіз қалдығының катионы
мен қышқыл қалдығының аниондары түзіледі
Ерітіндіге металл катиондары (Меn+) мен қышқыл қалдығы
аниондарын (Ann-) бөле диссоциацияланатын электролиттер тұздар.

5.

Қосылыстар өз құрам бөліктерімен алмасатын реакцияны алмасу
реакциясы деп атайды.
Судағы
ерітіндіде
электролиттер
иондарға
ыдырайтынымен
таныстыңдар. Ендеше әрекеттесу осы иондар арасында жүреді деп
пайымдаймыз, оны мына мысалдар негізінде түсіндірейік:
1. Сода кесегін тұз қышқылына салсақ мына реакция жүреді:
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O +CO2↑
Бұл реакцияның молекулалық теңдеуі.
Реакцияның толық иондық теңдеуін жазсақ:
2Na+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- = Na+ + H+ + 2Cl- + H2O + CO2↑
Реакциялардың иондық теңдеулерін жазғанда зат моле куласындағы
атом саны коэффициент ретінде ионның алдына қойылады.
Енді қысқартылған иондық теңдеуін жазамыз, ол үшін өз-гермеген, яғни
тендеудің екі жағындағы бірдей иондарды алып тастап, қалғанын
жазамыз.
CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑
Реакция газ бөле жүреді.
ІІ. Мыс сульфатының ерітіндісіне натрий гидроксидінің ерітіндісін
құйғанда жүретін реакция:
CuSO4 + NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
Cu2+ + SO42- + 2Na+ + 2OH- = Cu(OH)2↓ + 2Na+ + SO42Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2↓
бұл реакцияда көгілдір тұнба пайда болады
Реакция аяғына дейін жүру үшін мынадай шарттар орындалуы керек:
1) газдың бөлінуі; 2) түнбаның пайда болуы; 3) әлсіз электролиттің
түзілуі. Осы қорытынды зат құрамындағы иондарды анықтағанда
қолданылады. Заттың еритін, ерімейтінін түрлі түсті кестеден (ерігіштік
кестесінен) қараңдар.