Теории растворов

Модель Физическая теорияХимическая теория Современная теория растворов NaCl + (n+m) H 2 O Na +. n H 2 O + Cl – mH 2 O гидратированные ионы

Теория электролитической диссоциации Дмитрий Иванович Менделеев Менделеев( ) Сванте Август Аррениус ( ) Иван Алексеевич Каблуков ( )

Электролиты – вещества растворы которых обладают ионной проводимостью вещества растворы которых обладают ионной проводимостью Неэлектролиты – вещества растворы которых не обладают ионной проводимостью (кислоты, основания, соли – вещества с ионной или сильно полярной химической связью) (оксиды, большинство органических веществ: углеводороды, углеводы, спирты, альдегиды и др.)

Сильные электролиты: Все соли (кроме HgCl 2, Fe(SCN) 3 ) Все соли (кроме HgCl 2, Fe(SCN) 3 ) Щелочи Щелочи Кислоты: HCl, HBr, HI, H 2 SO 4, HNO 3, HClO 4, Кислоты: HCl, HBr, HI, H 2 SO 4, HNO 3, HClO 4, KMnO 4 KMnO 4 Слабые электролиты: Нерастворимые основания Гидрат аммиака (NH 3. H 2 O) Вода Органические кислоты Неорганические кислоты: H 2 S, H 2 SO 3, H 2 CO 3, HF Опыт

Степень диссоциации – показывает какая доля молекул находится в растворе в виде ионов = N диссоциированных / N общих Сильные электролиты ( 1) Слабые электролиты ( 0) Степень диссоциации зависит: Природы вещества Концентрации электролита Температуры раствора

Д иссоциация сильных электролитов идет необратимо HNO 3 H + + NO 3 – KOH K + + OH – Диссоциация слабых электролитов – обратимый процесс HNO 2 H + + NO 2 – NH 4 OH NH OH –

Диссоциация кислот Сильная кислота H 2 SO 4 H + + НSO 4 – 1 ступень НSO 4 – H + + SO ступень Суммарно: H 2 SO 4 2H + + SO 4 2- Слабая кислота Н 3 РО 4 Н + + Н 2 РО 4 – Н 2 РО 4 – Н + + НРО 4 2– НРО 4 2– Н + + РО 4 3–

Диссоциация оснований KOH K + + OH – Са(ОН) 2 СаОН + + ОН – СаОН + Са 2+ + ОН – Са(ОН) 2 Са ОН – NH 4 OH NH OH –

Диссоциация солей Средние соли Al 2 (SO 4 ) 3 2Al SO 4 2 – Ca(NO 3 ) 2 Ca NO 3 – AgCl Ag + + Cl – Основные соли CaOHCl CaOH + + Cl – СаОН + Са 2+ + ОН – CaOHCl Ca 2+ + OH – + Cl – Кислые соли Na 2 HPO 4 2Na 2+ + HPO 4 2 – НРО 4 2– Н + + РО 4 3–

С точки зрения теории электролитической диссоциации Кислоты – сложные вещества, при диссоциации которых в качестве катионов образуются катионы водорода, а в качестве анионов – анионы кислотных остатков. Основания – сложные вещества, при диссоциации которых в качество катионов образуеются катионы металла, а в качестве анионов гидроксид-анионы. Средние соли – сложные вещества, в которых в качестве катионов образуеются катионы металла, а в качестве анионов – анионы кислотных остатков.

Недостатки теории электролитической диссоциации Применима только для водных растворов Применима только для водных растворов Не могла объяснить кислотно- основные свойства некоторых веществ: Не могла объяснить кислотно- основные свойства некоторых веществ: NH 3, CH 3 NH 2 – основные свойства

Протолитическая (протонная) теория растворов (И. Бренстед 1923 г.) В основе всех кислотно-основные реакций лежат переходы протонов. В основе всех кислотно-основные реакций лежат переходы протонов. Вещества, которые при кислотно- основном взаимодействии отдают протоны называются кислотами Вещества, которые при кислотно- основном взаимодействии отдают протоны называются кислотами Вещества, которые при кислотно- основном взаимодействии присоединяют протоны называются основаниями Вещества, которые при кислотно- основном взаимодействии присоединяют протоны называются основаниями Бренстед Йоханнес Николаус ( )

NH 3 + HCl NH 4 Cl основание кислота С 6 Н 5 ОН + NaOH C 6 H 5 ONa + H 2 O кислота основание CH 3 NH 2 + H 2 O CH 3 NH 3 OH основание кислота

Недостатки протонной теории растворов Существование веществ, проявляющих свойства кислот и неимеющих в своем составе протонов MgO + SO 3 MgSO 4 Na 2 O + CO 2 Na 2 CO 3

Электронная теория кислот и оснований (Г.Льюис 1923 г.) При кислотно-основных реакциях происходит по дорно-акцепторное взаимодействие При кислотно-основных реакциях происходит по дорно-акцепторное взаимодействие Основания – реагенты, которые выступают донорами электронных пар Основания – реагенты, которые выступают донорами электронных пар Кислоты – реагенты, которые являются акцепторами электронных пар Кислоты – реагенты, которые являются акцепторами электронных пар Льюис Гильберг Ньютон ( )

Кислота Льюиса

Задания к теме «Теории растворов» 1. Напишите уравнения электроитической диссоциации следующих веществ, если это возможно: угольная кислота, гидроксид бария, азотная кислота, сульфат кальция, гидрокарбонат натрия, гидроксонитрат бария. 2. В 10 л раствора содержится 6 моль уксусной кислоты. Определите концентрацию ионов водорда (моль/л), если степень диссоциации уксусной кислоты равна 5%. 3. Определите степень диссоциации фтороводордной кислоты, если при растворении 3,8 г фтороводорода в 1 л раствора обнаружено 0,013 моль – ионов водорода. Дополнительно: В 1 л воды растворили 196 г серной кислоты. Степень диссоциации кислоты в полученном растворе по первой ступени равна 92%, а по второй ступени – 56%. Сколько молекул серной кислоты, катионов водорода, гидросульфат- и сульфат-анионов будет содерждаться в полученном растворе.

КОНЕЦ