Меню

Электрический ток не проводит hno3 naoh

Электрический ток не проводит hno3 naoh

  • Главная
  • Обучение
  • Предварительный просмотр
  • Мероприятия / ВИШР
  • Обучение
  • Тренажер ЕГЭ
  • Учебные пособия
  • Игры
  • 120 лет ТПУ. Викторина онлайн
  • Университетские субботы
  • Высшая инженерная школа России
Химия

1.4.5. Электролитическая диссоциация электролитов в водных растворах. Сильные и слабые электролиты

Сильные и слабые электролиты

Сильные электролиты

К сильным электролитам относятся почти все растворимые соли, в том числе и органических кислот; основания щелочных (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH) и щелочно-земельных (Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2) металлов и некоторые кислоты, имеющие достаточно большие константы диссоциации.

Приведем наиболее используемые кислоты – сильные электролиты:

HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, HClO3, HClO4, HMnO4, HCNS и некоторые другие, которые редко используются в данном курсе химии.

Сильные электролиты диссоциируют полностью (необратимо).

Ва(ОН)2 \(\leftrightarrow\) Ва 2+ + 2ОН — .

Слабые электролиты

К слабым электролитам относятся все основания и кислоты, не включенные в вышеприведенный список, а также органические кислоты (СН3СООН, НСООН, и др.); некоторые растворимые соли (HgCl2, Fe(SCN)3, Hg(CN)2.

Неэлектролитами являются органические соединения за исключением органических кислот, которые являются слабыми электролитами.

Пример. Электрический ток проводит

1)спиртовой раствор иода; 2) расплав парафина;

3)расплав ацетата натрия; 4) водный раствор глюкозы

  • . Спирт, парафин и глюкоза – органические вещества и они являются неэлектролитами. Йод в спирте тоже не диссоциирует на ионы, поэтому спиртовый раствор йода не проводит электрический ток.

Ацетат натрия является солью, поэтому в растворе или в расплаве она диссоциирует на катион и анион и проводит электрический ток.

Источник

Тест. Электролиты и неэлектролиты. Реакции ионного обмена

Avatar

Список вопросов теста

Вопрос 1

Одинаковое количество катионов и анионов образуется при полной диссоциации

Варианты ответов
  • Na3PO4
  • ZnSO4
  • FeCl3
  • Ca(NO3)2
  • NaCl
Вопрос 2

Электрический ток не проводят

Варианты ответов
  • расплав хлорида натрия
  • расплав оксида кремния
  • раствор азотной кислоты
  • раствор глюкозы
  • раствор хлорида цинка
Вопрос 3

Электролитами не являются

Варианты ответов
  • C6H12O6
  • C2H4
  • Ca(OH)2
  • CuSO4
  • CaS
Вопрос 4

Электрический ток проводят

Варианты ответов
  • раствор хлороводорода
  • расплав серы
  • расплав оксида кремния
  • раствор глюкозы
  • раствор хлорида натрия
Вопрос 5

В водном растворе полностью диссоциируют на ионы

Варианты ответов
  • азотная кислота
  • сероводород
  • йодид натрия
  • глицерин
  • этиловый спирт
Вопрос 6

К сильным электролитам не относятся

Варианты ответов
  • HBr
  • HCl
  • H2CO3
  • H2S
  • H2SO4
Вопрос 7

Хлорид-ионы образуются при электролитической диссоциации

Варианты ответов
  • KClO4
  • KClO3
  • CH3Cl
  • AlCl3
  • KCl
Вопрос 8

К сильным электролитам относится каждое из двух веществ

Варианты ответов
  • NaOH и C2H5OH
  • HNO3 и NaNO3
  • Ca(OH)2 и H2CO3
  • AgNO3 и Ba(OH)2
  • AlCl3 и H2S
Вопрос 9

При диссоциации 1 моль вещества образовалось 4 моль ионов. Формулы веществ:

Варианты ответов
  • AlCl3
  • Na3PO4
  • KClO3
  • HBr
  • H2SO4
Вопрос 10

Сокращённое ионное уравнение

Варианты ответов
  • BaCl2
  • BaCO3
  • Ba
  • BaO
  • H2SO4
  • PbSO4
Вопрос 11

Выберите два исходных вещества, взаимодействию которых соответствует сокращённое ионное уравнение реакции

Варианты ответов
  • Ca(NO3)2
  • CaCO3
  • AlPO4
  • CaO
  • H3PO4
  • K3PO4
Вопрос 12

Осадок не образуется при взаимодействии водных растворов

Варианты ответов
  • CuSO4 и KOH
  • H2SO4 и KOH
  • HCl и NaOH
  • Na2CO3 и CaCl2
  • MgSO4 и Ba(NO3)2
  • AlCl3 и Na3PO4
Вопрос 13

Выберите два исходных вещества, взаимодействию которых соответствует сокращённое ионное уравнение реакции

Варианты ответов
  • Ag2S
  • CuO
  • CuSO4
  • Na2S
  • Cu(OH)2
  • ZnS
Вопрос 14

Раствор хлорида меди(II) не реагирует с

Варианты ответов
  • Na2CO3
  • Na2SO4
  • Na2S
  • NaOH
  • Na3PO4
  • NaNO3
Вопрос 15

Раствор фосфата калия реагирует с

Варианты ответов
  • CaCl2
  • Na2S
  • KOH
  • Na2CO3
  • BaSO4
  • Pb(NO3)2
Вопрос 16

Сокращённое ионное уравнение

NH4 + + OH — = NH3 + H2O соответствует взаимодействию

Варианты ответов
  • хлорида аммония с гидроксидом цинка
  • нитрата аммония с водой
  • аммиака с водой
  • бромида аммония с гидроксидом меди(II)
  • нитрата аммония с гидроксидом натрия
  • сульфата аммония с гидроксидом калия
Вопрос 17

Сокращённое ионное уравнение

NH4 + + OH — = NH3 + H2O соответствует взаимодействию

Варианты ответов
  • хлорида аммония с гидроксидом цинка
  • нитрата аммония с водой
  • аммиака с водой
  • бромида аммония с гидроксидом меди(II)
  • нитрата аммония с гидроксидом натрия
  • сульфата аммония с гидроксидом калия
Вопрос 18

Осадок образуется при взаимодействии водных растворов

Варианты ответов
  • нитрата аммония и гидроксида калия
  • фосфата аммония и гидроксидом лития
  • нитрата серебра и бромида кальция
  • азотной кислоты и карбоната натрия
  • соляной кислоты и гидроксида бария
  • хлорида аммония и гидроксида лития
Вопрос 19

Между какими веществами возможно взаимодействие?

Варианты ответов
  • CaCl2 и NH4NO3
  • AgCl и HNO3
  • HCl и NaOH
  • BaCl2 и CuSO4
  • AlCl3 и Na2SO4
  • Na2CO3 и K3PO4
Читайте также:  Закон изменения силы тока от времени формула
Вопрос 20

Газ не выделяется в ходе реакций междуГаз не выделяется в ходе реакций между

Варианты ответов
  • серной кислотой и карбонатом калия
  • серной кислотой и гидроксидом кальция
  • серной кислотой и гидроксидом бария
  • сульфатом аммония и гидроксидом натрия
  • сульфитом натрия и соляной кислотой
  • карбонатом натрия и соляной кислотой

Получите комплекты видеоуроков + онлайн версии



НравитсяНравится 0

Комментарии 0

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Как работать с тестами?

Источник

Теория электролитической диссоциации

Темы кодификатора ЕГЭ: Электролитическая диссоциация электролитов вводных растворах. Сильные и слабые электролиты.

Электролиты – это вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток.

Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц под действием электрического поля. Таким образом, в растворах или расплавах электролитов есть заряженные частицы. В растворах электролитов, как правило, электрическая проводимость обусловлена наличием ионов.

Ионы – это заряженные частицы (атомы или группы атомов). Разделяют положительно заряженные ионы (катионы) и отрицательно заряженные ионы (анионы).

Электролитическая диссоциация — это процесс распада электролита на ионы при его растворении или плавлении.

Разделяют вещества — электролиты и неэлектролиты. К неэлектролитам относятся вещества с прочной ковалентной неполярной связью (простые вещества), все оксиды (которые химически не взаимодействуют с водой), большинство органических веществ (кроме полярных соединений — карбоновых кислот, их солей, фенолов) — альдегиды, кетоны, углеводороды, углеводы.

К электролитам относят некоторые вещества с ковалентной полярной связью и вещества с ионной кристаллической решеткой.

В чем же суть процесса электролитической диссоциации?

Поместим в пробирку несколько кристаллов хлорида натрия и добавим воду. Через некоторое время кристаллы растворятся. Что произошло?
Хлорид натрия – вещество с ионной кристаллической решеткой. Кристалл NaCl состоит из ионов Na + и Cl — . В воде этот кристалл распадается на структурные единицы-ионы. При этом распадаются ионные химические связи и некоторые водородные связи между молекулами воды. Попавшие в воду ионы Na + и Cl — вступают во взаимодействие с молекулами воды. В случае хлорид-ионов можно говорить про электростатическое притяжение дипольных (полярных) молекул воды к аниону хлора, а в случае катионов натрия оно приближается по своей природе к донорно-акцепторному (когда электронная пара атома кислорода помещается на вакантные орбитали иона натрия). Окруженные молекулами воды ионы покрываются гидратной оболочкой. Диссоциация хлорида натрия описывается уравнением:

NaCl = Na + + Cl –

Диссоциация хлорида натрия

При растворении в воде соединений с ковалентной полярной связью, молекулы воды, окружив полярную молекулу, сначала растягивают связь в ней, увеличивая её полярность, затем разрывают её на ионы, которые гидратируются и равномерно распределяются в растворе. Например, соляная ксилота диссоциирует на ионы так: HCl = H + + Cl — .

Диссоциация соляной кислоты

При расплавлении, когда происходит нагревание кристалла, ионы начинают совершать интенсивные колебания в узлах кристаллической решётки, в результате чего она разрушается, образуется расплав, который состоит из ионов.

Процесс электролитической диссоциации характеризуется величиной степени диссоциации молекул вещества:

Степень диссоциации — это отношение числа продиссоциировавших (распавшихся) молекул к общему числу молекул электролита. Т.е., какая доля молекул исходного вещества распадается в растворе или расплаве на ионы.

Nпродисс — это число продиссоциировавших молекул,

Nисх — это исходное число молекул.

По степени диссоциации электролиты делят на делят на сильные и слабые.

Сильные электролиты (α≈1):

1. Все растворимые соли (в том числе соли органических кислот — ацетат калия CH3COOK, формиат натрия HCOONa и др.)

2. Сильные кислоты: HCl, HI, HBr, HNO3, H2SO4 (по первой ступени), HClO4 и др.;

3. Щелочи: NaOH, KOH, LiOH, RbOH, CsOH; Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2.

Сильные электролиты распадаются на ионы практически полностью в водных растворах, но только в ненасыщенных. В насыщенных растворах даже сильные электролиты могут распадаться только частично. Т.е. степень диссоциации сильных электролитов α приблизительно равна 1 только для ненасыщенных растворов веществ. В насыщенных или концентрированны растворах степень диссоциации сильных электролитов может быть меньше или равна 1: α≤1.

Слабые электролиты (α

1. Слабые кислоты, в т.ч. органические;

2. Нерастворимые основания и гидроксид аммония NH4OH;

3. Нерастворимые и некоторые малорастворимые соли (в зависимости от растворимости).

Неэлектролиты:

1. Оксиды, не взаимодействующие с водой (взаимодействующие с водой оксиды при растворении в воде вступают в химическую реакцию с образованием гидроксидов);

Читайте также:  Резина защита от тока

2. Простые вещества;

3. Большинство органических веществ со слабополярными или неполярными связями (альдегиды, кетоны, углеводороды и т.д.).

Электролиты

Как диссоциируют вещества? По степени диссоциации различают сильные и слабые электролиты.

Сильные электролиты диссоциируют полностью (в насыщенных растворах), в одну ступень, все молекулы распадаются на ионы, практически необратимо. Обратите внимание — при диссоциации в растворе образуются только устойчивые ионы. Самые распространенные ионы можно найти в таблице растворимости — это ваша официальная шпаргалка на любом экзамене. Степень диссоциации сильных электролитов примерно равна 1. Например, при диссоциации фосфата натрия образуются ионы Na + и PO4 3– :

Диссоциация слабых электролитов : многоосновных кислот и многокислотных оснований происходит ступенчато и обратимо. Т.е. при диссоциации слабых электролитов распадается на ионы только очень небольшая часть исходных частиц. Например, угольная кислота:

HCO3 – ↔ H + + CO3 2–

Гидроксид магния диссоциирует также в 2 ступени:

Mg(OH)2 ⇄ Mg(OH) + OH –

Mg(OH) + ⇄ Mg 2+ + OH –

Кислые соли диссоциируют также ступенчато, сначала разрываются ионные связи, затем — ковалентные полярные. Например, гидрокабонат калия и гидроксохлорид магния:

KHCO3 ⇄ K + + HCO3 – (α=1)

HCO3 – ⇄ H + + CO3 2– (α + + Cl – (α=1)

MgOH + ⇄ Mg 2+ + OH – (α 1. При растворении в воде электролиты диссоциируют (распадаются) на ионы.

2. Причина диссоциации электролиты в воде – это его гидратация, т.е. взаимодействие с молекулами воды и разрыв химической связи в нем.

3. Под действием внешнего электрического поля положительно заряженные ионы двигаюися к положительно заряженному электроду — катоду, их называют катионами. Отрицательно заряженные электроны двигаются к отрицательному электроду – аноду. Их называют анионами.

4. Электролитическая диссоциация происходит обратимо для слабых электролитов, и практически необратимо для сильных электролитов.

5. Электролиты могут в разной степени диссоциировать на ионы — в зависимости от внешних условий, концентрации и природы электролита.

6. Химические свойства ионов отличаются от свойств простых веществ. Химические свойства растворов электролитов определяются свойствами тех ионов, которые из него образуются при диссоциации.

Примеры .

1. При неполной диссоциации 1 моль соли общее количество положительных и отрицательных ионов в растворе составило 3,4 моль. Формула соли – а) K2S б) Ba(ClO3)2 в) NH4NO3 г) Fe(NO3)3

Решение: для начала определим силу электролитов. Это легко можно сделать по таблице растворимости. Все соли, приведенные в ответах — растворимые, т.е. сильные электролиты. Далее, запишем уравнения электролитической диссоциации и по уравнению определим максимально число ионов в каждом растворе:

а) K2S ⇄ 2K + + S 2– , при полном распаде 1 моль соли образуется 3 моль ионов, больше 3 моль ионов не получится никак;

б) Ba(ClO3)2 ⇄ Ba 2+ + 2ClO3 , опять при распаде 1 моль соли образуется 3 моль ионов, больше 3 моль ионов не образуется никак;

в) NH4NO3 ⇄ NH4 + + NO3 , при распаде 1 моль нитрата аммония образуется 2 моль ионов максимально, больше 2 моль ионов не образуется никак;

г) Fe(NO3)3 ⇄ Fe 3+ + 3NO3 , при полном распаде 1 моль нитрата железа (III) образуется 4 моль ионов. Следовательно, при неполном распаде 1 моль нитрата железа возможно образование меньшего числа ионов (неполный распад возможен в насыщенном растворе соли). Следовательно, вариант 4 нам подходит.

Источник



Электролиз расплавов и растворов (солей, щелочей, кислот)

Содержание:

Сильнейшим окислительно — восстановительным действием обладает электрический ток. С помощью воздействия электрического тока на вещество можно получить чистый металл. Этот метод называется электролизом.

Электролиз – процесс, при котором происходит разложение вещества электрическим током.

Процесс электролиза может протекать только в веществах, проводящих электрический ток, то есть электролитах. К электролитам относят представителей основных классов неорганических соединений – кислоты, соли, щелочи.

Для протекания процесса требуется устройство, называемое электролизером.

Схема электролиза

Данное устройство работает от внешнего источника питания, который подает электрический ток. Представляет собой емкость, в которую опущены два электрода (катод и анод), заполнена емкость электролитом. При подаче электрического тока происходит разложение вещества. Для того чтобы узнать протекает электролиз или нет, в цепь включают лампочку, если лампочка загорается, значит в системе есть ток, если при замыкании цепи, лампочка не горит, то электролиз не протекает – вещество является не электролитом.

Катод (-) – является отрицательно заряженным электродом, катионы ( + ) перемещаются к нему и происходит процесс восстановления.

Анод (+) – положительно заряженный электрод, к нему перемещаются анионы (-) и происходит процесс окисления.

Читайте также:  Собрать электрическую цепь из источника тока ключа резистора

Можно выделить два типа электролиза для расплавов и растворов. Ход этих двух процессов происходит по-разному. Зависит по большей части это от содержания воды в растворе, которая тоже принимает участие в процессе. В расплаве происходит разложение только вещества.

Особенности электролиза расплавов

В расплаве электролит непосредственно подвергается воздействию электрического тока. Металл всегда образуется на катоде, а продукт анода зависит от природы вещества.

При разложении расплава оснований на катоде образуется металл, а на аноде окисляется кислород. (расплав соли – это чистое вещество без примесей в основном твердые вещества)

Расплав основания

Разложение расплавов солей происходит по-разному у бескислородных и кислородосодержащих. У бескислородной соли на аноде окисляется анион – кислотный остаток, а у кислородосодержащей – окисляется кислород.

Расплав соли

Рассмотрим пример электролиза расплава бескислородной соли – хлорида калия. Под действием постоянного электрического тока соль разлагается на катионы калия и анионы хлора.

Катионы K + перемещаются к катоду и принимают электроны, происходит восстановление металлического калия.

  • Катодный процесс: K + + e — → K 0

Анионы Cl движутся к аноду, отдавая электроны, происходит образование газообразного хлора.

  • Анодный процесс: 2Cl — — 2e — → Cl2 0 ↑

Суммарное уравнение процесса электролиза расплава хлористого калия можно представить следующим образом:

Особенности электролиза растворов

В растворах электролитов, помимо самого вещества, присутствует вода. Под действием электрического тока водный раствор электролита разлагается.

Процессы, происходящие на катоде и аноде, различаются.

1. Процесс на катоде не зависит от материала, из которого он изготовлен. Однако, зависит от положения металлов в электрохимическом ряду напряжений.

Процесс на катоде

2. Процесс на аноде зависит от материала, из которого состоит анод и от его природы.

а) Растворимый анод (Cu, Ag, Ni, Cd) подвергается Me => Me n+ + ne

б) На не растворимом аноде (графит, платина) обычно окисляются анионы S — , J — , Br — , Cl — , OH — и молекулы H2O:

  • 2J — => J2 0 + 2e;
  • 4OH — => O2 + 2H2O + 4e;
  • 2H2O => O2 + 4H + + 4e

Рассмотрим примеры различных вариантов электролиза растворов:

1. Разложение бескислородной соли на нерастворимом электроде

Чтобы ознакомиться с этим вариантом электролиза, возьмем йодистый калий. Под действием тока ионы калия устремляются к катоду, а ионы йода к аноду.

Калий находится в диапазоне активности слева от алюминия, поэтому на катоде восстанавливаются молекулы воды и образуется атомарный водород.

Процесс протекает на нерастворимом аноде и в состав соли входит бескислородный остаток, поэтому на аноде образуется йод.

В результате можно создать общее уравнение электролиза:

2. Разложение бескислородной соли на растворимом электроде (медь)

Рассмотрим на примере хлорида натрия. Данная соль разлагается на ионы натрия и хлора, но следует учитывать материал анода. Медный анод сам подвергается окислению. На аноде выделяется чистая медь, и ионы меди переходят с анода на катод, где также осаждается медь. В итоге процесс можно представить следующими уравнениями реакций.

  • NaCl → Na + + Cl —
  • Катод: Cu 2+ + 2e — → Cu 0
  • Анод: Cu 02e — → Cu 2+

В растворе концентрация хлорида натрия остается неизменной, поэтому составить общее уравнение реакции процесса не представляется возможным.

3. Разложение кислородосодержащей соли на нерастворимом (инертном) электроде

Возьмем для примера раствор нитрата калия. В процессе электролиза происходит распад на ионы калия и кислотного остатка.

В ряду активности металлов калий находится левее алюминия, поэтому на катоде восстанавливаются молекулы воды и образуется газообразный водород.

Молекулы воды окисляются на аноде и выделяется кислород.

В результате получаем общее уравнение электролиза:

4. Электролиз раствора щелочи на инертном электроде

В случае разложения щелочи в процесс электролиза включаются молекулы воды и гидроксид-ионы.

Барий находится левее алюминия, поэтому на катоде происходит восстановление воды и выделение водорода.

На аноде откладываются молекулы кислорода.

Получаем суммарное уравнение электролиза:

5. Электролиз раствора кислоты на инертном электроде

При разложении азотной кислоты под действием электрического тока в процесс вступают катионы водорода и молекула воды.

На катоде выделяется водород, на аноде – кислород. Получаем суммарное уравнение процесса:

Применение электролиза

Процессы электролиза нашли свое применение в промышленности в первую очередь для получения чистых металлов электрохимическим путем. Побочными продуктами этого процесса являются кислород и водород, поэтому он является промышленным способом получения этих газов. Очень часто применяют для очистки металлов от примесей и защиты от коррозии.

Источник