Теория электролитической диссоциации (ТЭД)

Оборудование: формулы веществ, опорные схемы; NaCl, NaOH., H2SO4 конц, С2H5OH, C12H22O11, H2O; стакан с водой, пробирки, прибор, для изучения электропроводности веществ.

Методы: словесно-наглядный, практический, словесно-поисковый, индуктивный, метод самостоятельной работы. [2].

Методика: урок-лекция, изучение нового; урок-семинар (приложение 1).

Человек живёт в мире, состоящем из огромного количества химических соединений, которые, как известно, бывают органическими и неорганическими.

Какие классы неорганических соединений мы изучили? На доске заранее вывешены формулы веществ:

• Какие из приведённых веществ относят к оксидам; основаниям; кислотам; солям?
• Прочитайте и назовите представленные вещества с позиции их состава.

На сегодняшнем уроке мы углубим знания о важнейших классах неорганических соединений, изучив основные положения теории электролитической диссоциации (ТЭД).

Запишите число и тему урока.

На доске заранее вывешены опорные схемы.

Чтобы владеть материалом необходимо:

• Электролит
• Неэлектролит
• Электролитическая диссоциация
• Катод, анод
• Степень диссоциации
• Реакции ионного обмена
• Условия протекания реакций ионного обмена до конца

• Классифицировать вещества по электропроводности
• Составлять уравнение электролитической диссоциации
• Классифицировать электролиты на сильные и слабые
• Составлять уравнения реакций ионного обмена

Впервые теорию электролитической диссоциации в своих трудах описал в 1887 г. шведский физико-химик Сванте Август Аррениус, основные идеи которой применил в биохимии, физиологии и геохимии.

Давайте эту веху в истории пометим у себя в тетрадях.

Проведём эксперимент с помощью прибора, схема которого изображена на рисунке 1. [1].

Сформулируйте вывод из увиденного эксперимента.

Очевидно, что многие вещества меняют свою электропроводность – способность проводить электрический ток – при их растворении в воде (или при расплавлении).

1. Если вещество проводит электрический ток, то оно относится к группе электролитов; в противном случае – неэлектролитов. Это первое положение ТЭД.

- кислоты, основания, соли, растворимые в воде;

- кислоты, основания, соли, нерастворимые в воде;

- многие органические вещества;

Все соли в расплавах – сильные электролиты!

Определите вид химической связи в приведённых веществах, заполнив таблицу?

Сформулируйте вывод о видах химической связи, характерных для электролитов; неэлектролитов.

Как показывает эксперимент, вода является непременным участником процесса в рассматриваемой теории.

Каково же строение молекулы воды?

Это полярная, состоящая из двух равных по величине и противоположных по знаку зарядов, молекула – диполь.

Рассмотрим, что же происходит при растворении вещества в воде на примере поваренной соли, формула которой NaCl.

Какую кристаллическую решётку имеет хлорид натрия? (Ионную).

Как показывает опыт в твёрдом состоянии хлорид натрия не проводит электрический ток. Растворим его в воде. Согласно законам электростатики разноимённые заряды притягиваются, в результате чего диполи воды разрушают кристаллическую решётку, образуя гидратированные ионы – частицы окружённые диполями воды, а высвобождающиеся ионы приобретают подвижность. Такой процесс называют электролитической диссоциацией. Это и есть второе положение ТЭД.

2. Процесс распада электролита на ионы под действием воды или при расплавлении – электролитическая диссоциация.

А что такое ионы?

Ионы – это заряженные частицы, несущие положительный (катионы) или отрицательный (анионы) заряд.

Ионы водорода и металлов имеют положительный заряд. Число положительных зарядов совпадают с валентностью атомов соответствующих химических элементов.

Гидроксид-ионы и ионы кислотных остатков имеют отрицательный заряд. Число отрицательных зарядов совпадает с валентностью кислотных остатков.

Процесс электролитический диссоциации можно записать при помощи уравнений.

Многоосновные кислоты, многокислотные основания, диссоциируют ступенчато. Число ступеней диссоциации равно числу атомов водорода в кислоте и числу гидроксо-групп в основании.

Соли диссоциируют полностью.

Наряду с диссоциацией протекает ассоциация.

В отсутствии тока ионы перемещаются хаотично. Вследствие электростатических сил притяжения ионы перемещаются к тому электроду, который обладает противоположным им по знаку зарядом. [3].

Запишем третье положение ТЭД.

3. В расплавах или растворах ионы движутся хаотически. При пропускании электрического тока ионы приобретают направленное движение: катионы движутся к катоду – отрицательно заряженному электроду, анионы – к аноду – положительно заряженному электроду.

Не все электролиты полностью распадаются на ионы. По степени диссоциации электролиты можно классифицировать на сильные и слабые. Количественной характеристикой диссоциации является степень диссоциации?. Данное положение является четвёртым положением ТЭД.

4. Все электролиты по степени диссоциации классифицируют на сильные и слабые.

Nдисс. – число продиссоциировавших молекул, Nобщ. – общее число молекул.

К какой группе относится электролит, если a = 98%; a = 0,01; a = 0,77?

Степень диссоциации возрастает при увеличении разбавления раствора, при повышении температуры раствора.

Классифицируйте вещества (формулы которых были вывешены в начале урока) на сильные и слабые электролиты.

Между растворами электролитов возможны реакции ионного обмена. В результате ионного обмена проходит обмен ионами. Реакции ионного обмена протекают до конца, если изменяется ионный состав раствора, то есть если образуется осадок или слабый электролит. Мы подошли к пятому положению ТЭД.

5. Между растворами электролитов протекают реакции ионного обмена, которые идут до конца, если образуются осадок, газ или слабый электролит (например, вода).

CO3 2- + 2H + —> CO2 + H2O (сокращённое ионное уравнение)

Алгоритм составления ионных уравнений – приложение 2.

Мы рассмотрели основные положения теории электролитической диссоциации. Давайте закрепим и обобщим изученный материал (приложение 3).