Презентація на тему "Електроліти та неелектроліти. Електролітична дисоціація."

Електроліти та неелектроліти. Електролітична дисоціація. урок 8 Засвоєння нових знань.

Цілі уроку:поглибити знання про залежність властивостей від будови речовин (електроліти та неелектроліти), вдосконалити вміння конспектувати, робити висновки;продовжити формувати вміння формулювати визначення розвивати просторове уявлення, вміння порівнювати і аналізувати;сприяти вихованню згуртованості класу, розвивати вміння працювати самостійно та в групі, сприяти формуванню у кожного учня розуміння своєї значимості.

Мотивація навчальної діяльності. Хто може пояснити, чому ця властивість притаманна металам? (Металевий зв'язок, металеві кристалічні ґратки, вільні електрони в кристалічних ґратках і катіони у вузлах)Чи проводить електричний струм вода? (Так, ні)Нагадуємо, що електричні прилади не можна гасити водою, не можна торкатися електричних дротів, електричних приладів мокрими руками. Чому? (Тому що водопровідна вода проводить електричний струм)r

Проблемне питання: Чим відрізняються дистильована й водопровідна вода? (Наявністю розчинених у них солей)

Чи всі речовини здатні так змінювати воду?Речовини, розчини й розплави яких проводять електричний струм, називаються електролітами. (До них належать усі солі, кислоти, основи, більшість основних оксидів, тобто речовини з йонним і ковалентним полярним типами зв'язку.)Речовини, розчини й розплави яких не проводять електричний струм, називаються неелектролітами. (Це прості речовини — неметали, речовини немо-лекулярної будови, більшість органічних речовин) 

Електролітична дисоціація. Чому розчини й розплави кислот, основ і солей проводять електричний струм?Давайте вивчимо поведінку речовин у водному і неводному розчині на прикладі хлориду натрію. Дослід 1.: електроди опускаємо в склянку з кристалами натрію хлориду (лампочка не загоряється). Дослід 2.: електроди опускаємо в склянку з розчином натрію хлориду (лампочка загоряється). З результату досліду зробимо висновок, що під впливом води речовини зазнають змін. Вода змушує електроліти розпадатися на іони. Цей процес називається дисоціацією. Даний процес вивчав шведський вчений Сванте Арреніус.

Будучи прихильником фізичної теорії розчинів, шведський вчений Сванте Арреніус, не зміг відповісти на питання: чому саме у водному розчині відбувається дисоціація солей та лугів? Відповідь на нього дали російські хіміки Каблуков, Кистяківський. Суть їх доповнень полягає в наступному : причиною дисоціації електроліту в розчині є його гідратація, тобто взаємодію з молекулами води. І іони, які утворюються при дисоціації будуть гідратованими, тобто пов'язаними з молекулами води, і їх властивості будуть відрізнятися від негідратірованних.

Необхідно згадати особливості будови молекули Н2 О (диполь, з ковалентним полярним зв'язком). Що ж із себе представляє молекула води? В цілому молекула води не заряджена. Але всередині молекули води атоми Оксигену та Гідрогену і водню розташовуються так, що позитивні і негативні заряди знаходяться в протилежних кінцях молекули. Тому молекула води являє собою диполь: OHH109028

Електролітична дисоціація — це розпад електролітів на йони в розчині або розплаві. Дисоціація речовин з іонним зв'язком протікає в три стадії: 1. спочатку хаотично рухаються молекули води у іонів кристалу орієнтуються до них протилежно зарядженими полюсами - відбувається орієнтація2. потім диполі води притягуються, взаємодіють з іонами поверхневого шару кристала відбувається гідратація. 3. молекула води, переміщаючись в розчин, захоплюють з собою гідратовані іони. Відбувається дисоціація.

А як реагують з молекулами води полярні молекули електроліту? Аналогічно, але на одну стадію більше 1. орієнтація 2. гідратація 3 іонізація, тобто перетворення ковалентно-полярного зв'язку в іонну. 4. дисоціація Таким чином електролітична дисоціація - процес розпаду електроліту на іони при розчиненні

. Механізм електролітичної дисоціації натрій хлориду

Таке явище, яке відбувається в електростатичному полі, називається орієнтацією полярних молекул. Між йонами і диполями води діють кулонівські сили притягнення. В результаті йон-дипольної взаємодії виділяється енергія, яка сприяє розриву іонних зв'язків в кристалі і переведенню йона з кристала в розчин. Відокремлені один від одного іони одразу ж після розриву зв'язку між ними впритул оточуються полярними молекулами води і стають повністю гідратованими іонами. Явище взаємодії іонів з молекулами води, внаслідок чого відбувається утворення гідратної оболонки, називається гідратацією йонів.

Теплота, що виділяється при гідратації іонів, називається теплотою гідратації. Гідратовані іони, що мають протилежні заряди, можуть взаємодіяти один з одним. Але оскільки іони рухаються в розчині разом з гідратними оболонками, що утворилися навколо них, то сила їх взаємодії значно менша і вони здатні до самостійного існування. Сила взаємодії гідратованих іонів залежить від властивостей розчинника, одним з яких є діелектрична проникненість. Діелектрична проникненість показує в скільки разів сила взаємодії між двома зарядами в даному середовищі менша, ніж у вакуумі.

З урахуванням гідратації іонів рівняння електролітичної дисоціації електролітів слід було б записувати так: Na. Cl + x. H2 O = Na+n. H2 O + Cl-m. H2 OЗ огляду на те, що склад гідратованих іонів не завжди сталий і зв'язок не дуже міцний, ці рівняння записують спрощено: Na. Cl = Na+ + Cl-

Гідратовані йони в розчині знаходяться в постійному безладному русі. Якщо за допомогою батареї створити на електродах, поміщених у розчин, на одному позитивне електричне поле, а на іншому негативне, то гідратовані іони будуть направлено рухатись. Позитивно заряджені йони (йони металів і Гідрогену) починають рухатися до негативного електроду – катода, а тому вони і одержали назву катіонів. Негативно заряджені йони (йони неметалів, водних і кислотних залишків) рухаються до позитивно зарядженого електроду – анода, і називаються тому аніонами.

Катіони на катоді приймають електрони і перетворюються на атоми, а аніони на аноді віддають зайві електрони, перетворюючись на незаряджені частинки. Таким чином, у електролітів носіями електронів є іони. За своїми властивостями іони відрізняються від атомів. Так, атоми натрію взаємодіють з водою, витісняючи з неї гідроген. Гідратовані йони натрію цієї здатності не мають; молекули і атоми хлора мають зеленувате забарвлення, задушливий запах, а гідратовані іони хлора безбарвні і не мають запаху; молекули і атоми водню утворюють безбарвний горючий газ, погано розчинний у воді, а йони Гідрогену не горять і існують у водних розчинах у вигляді складної частинки Н3 О+.

Оскільки число молекул води, яке приєднують йони, невідомо, то процес дисоціації електролітів зображають спрощено: Na. Cl = Na + +Cl- Для прикладу запишіть скорочене рівняння дисоціації деяких речовин з іонним будовою: Ca(OH)2, Na2 SO4, Na3 PO4, Al2(SO4).

Отже: Основні положення ТЕД• Дисоціація електролітів відбувається під дією полярних молекул розчинника.• Дисоціація — оборотний процес. Зворотний процес називається асоціацією.• Молекули, що дисоціюють, розпадаються на катіони й аніони, причому заряд усіх катіонів дорівнює сумарному заряду всіх аніонів. Під дією електричного струму в розчині виникає спрямований рух катіонів — до катода, аніонів — до анода. Уперше припущення, що в розчині відбувається сполучення речовини й розчинника, висловив Д. І. Менделєєв. Згодом І. О. Каблуков і В. О. Кистяківський об'єднали обидві теорії й показали, що розчинення — складний фізико-хімічний процес. Приклади дисоціації.

Лабораторний дослід № 1. Визначення йонів Н+ і ОН- у розчинах. Інструктаж з техніки безпеки. Дослід № 1 Перед вами дві пробірки, імовірно, у них містяться НС1 і КОН. Як дослідним шляхом визначити, у якій із них міститься луг, а в якій — кислота?Використаємо фенолфталеїн і лакмус. Приклеюємо етикетки на склянки. Дослід № 2 Досліджуємо розчини імовірних кислот і лугів універсальним індикатор­ним папірцем.Індикатор визначає наявність йонів Н+ і ОН- у розчинах. Фенолфталеїн — тільки йони ОН-. Лакмус стає червоним за наявності йонів Н+і синім — за наявності йонів ОН-Висновок: у розчинах кислот міститься Н+, у розчинах лугів— ОН-. Доведемо це, записавши рівняння дисоціації.

Самостійна робота за варіантами Напишіть рівняння дисоціації запропонованих речовин. Варіант ІNа2 Si. O3, НNO3, Li. ОН, Са(ОН)2, КОН, Fе. SО4, Сг2(SО4)з, Nа3 РО4, Н2 S, Н3 РО4. Варіант IIZn. С12, HNO3, Мg. SО4, Ва(ОН)2, А1 С13, Ва(NO3)2, Мg3(РО4)2, Н2 SО3, К2 Si. O3, Сs. ОН.

Домашнє завдання§6ст. 32-36. Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання до нього, виконати вправу: Написати рівняння дисоціації в розчинах таких речовин: К2 SО4, Н2 SO4, Ва. С12, НВг, А1 С13.