19.Растворы электролитов. Слабые и сильные электролиты. Ионные реакции в растворах электролитов.

Электролиты – вещества, которые при растворении подвергаются диссоциации на ионы. В результате раствор приобретает способность проводить электрический ток, т.к. в нем появляются подвижные носители электрического заряда. Например, при растворении в воде уксусная кислота диссоциирует на ион водорода и ацетат-ион:

CH3COOH H-- CH3COO–

Электролиты можно разделить на две большие группы: сильные и слабые. Сильные электролиты диссоциируют практически полностью. К сильным электролитам относятся, например, H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, HClO3, HClO4, KOH, а также хорошо растворимые соли: NaCl, KBr, NH4NO3 и др. Для слабых электролитов устанавливается равновесие между недиссоциированными молекулами и ионами. К слабым электролитам относятся плохо растворимые соли (см. таблицу растворимости), вода и большинство органических кислот (например, уксусная CH3COOH, муравьиная HCOOH), а также неорганические соединения: H2CO3, H2S, HCN, H2SiO3, H2SO3, HNO2, HClO, HCNO, NH4OH и др.

Ионные реакции в растворах электролитов.

Реакции в растворах электролитов - это реакции между ионами. Необходимым условием протекания реакций в растворах электролитов является образование слабодиссоциирующих соединений или соединений, выделяющихся из раствора в виде осадка или газа.

Ионными уравнениями могут быть изображены любые реакции, протекающие в растворах между электролитами. На основании ионно - молекулярного уравнения можно легко написать молекулярное. Для этого к ионам левой части краткого ионно - молекулярного уравнения следует написать такие ионы противоположного знака, которые образовали бы с исходными ионами растворимые, хорошо диссоциирующие соединения. Затем такие же ионы и в том же количестве следует написать в правой части уравнения, после чего объединить ионы в молекулы соответствующих веществ.

В растворах электролитов реакции происходят между гидратированными ионами, поэтому их называют ионными реакциями. В направлении их важное значение имеют природа и прочность химической связи в продуктах реакции. Обычно обмен Я растворах электролитов приводит к образованию соединения с более прочной химической связью. Так, при взаимодействии растворов солей хлорида бария ВаСl2 и сульфата калия K2SO4 в смеси окажутся четыре вида гидратированных ионов Ва2+(Н2О)n, Сl-(H2O)m, K+(H2O)p, SO2-4(H2O)q, между которыми произойдет реакция по уравнению:

BaCl2+K2SO4=BaSO4+2КСl

Сульфат бария выпадет в виде осадка, в кристаллах которого химическая связь между ионами Ва2+ и SO2-4 более прочная, чем связь с гидратирующими их молекулами воды. Связь же ионов К+ и Сl- лишь незначительно превышает сумму энергий их гидратации, поэтому столкновение этих ионов не приведет к образованию осадка.

Следовательно, можно сделать следующий вывод. Реакции обмена происходят при взаимодействии таких ионов, энергия связи между которыми в продукте реакции намного больше, чем сумма энергий их гидратации.

Реакции ионного обмена описываются ионными уравнениями. Труднорастворимые, летучие и малодиссоциированные соединения пишут в молекулярной форме. Если при взаимодействии растворов электролитов не образуется ни одного из указанных видов соединения, это означает, что практически реакции не протекают.

Образование труднорастворимых соединений

Например, взаимодействие между карбонатом натрия и хлоридом бария в виде молекулярного уравнения запишется так:

Na2CO3+ВаСl2=BaCO3+2NaCl или в виде:

2Na++СO2-3+Ва2++2Сl-=BaCO3+2Na++2Сl-

Прореагировали только ионы Ва2+ и СО-3, состояние остальных ионов не изменилось, поэтому краткое ионное уравнение примет вид:

CO2-3+Ba2+=BaCO3