Образование слабого электролита

Малодиссоциирующие и малорастворимые вещества в ионно-молекулярных уравнениях записываются в молекулярном виде. Реакции, в которых слабые электролиты или малорастворимые вещества входят в состав только продуктов реакции, протекают, как правило, необратимо, т.е. до конца.

Слабые электролиты — химические соединения, молекулы которых даже в сильно разбавленных растворах не полностью диссоциированны на ионы, которые находятся в динамическом равновесии с недиссоциированными молекулами. К слабым электролитам относится большинство органических кислот и многие органические основания в водных и неводных растворах.

Слабыми электролитами являются:

почти все органические кислоты и вода;

некоторые неорганические кислоты: HF, HClO, HClO₂, HNO₂, HCN, H₂S, HBrO, H₃PO₄, H₂CO₃, H₂SiO₃, H₂SO₃ и др.;

некоторые нерастворимые гидроксиды металлов: Fe(OH)₃, Zn(OH)₂ и др.; а также гидрат аммиака NH₄OH.

Реакции с образованием слабого электролита:

а) Воды: 2NaOH + H₂SO₄ = H₂O + Na₂SO₄ - молекулярное уравнение реакции,

2Na⁺ + 2OH^- + 2H⁺ +SO = 2H₂O + 2Na⁺ + SO

-ионно-молекулярное уравнение реакции,

OH^- + H⁺ = H₂O - краткая форма уравнения реакции.

Реакция нейтрализации сильной кислоты сильным основанием сводится к взаимодействию ионов водорода с гидроксид-ионами.

б) Слабой кислоты:

2NaNO₂ + H₂SO₄ = 2HNO₂ + Na₂SO₄

- молекулярное уравнение реакции,

2Na⁺ + 2NO₂^- + 2H⁺ + SO = 2HNO₂ + 2Na⁺ + SO

-ионно-молекулярное уравнение реакции,

H⁺ + NO₂^- = HNO₂ - краткая форма уравнения реакции.

Сильные кислоты вытесняют слабые кислоты из их солей.

в) Слабого основания:

NH₄Cl + NaOH = NH₄OH + NaCl

- молекулярное уравнение реакции,

NH₄⁺ + Cl^- + Na⁺ + OH^- = NH₄OH + Na⁺ + Cl^-

-ионно-молекулярное уравнение реакции,

NH₄⁺ + OH^- = NH₄OH - краткая форма уравнения реакции.

Сильные основания вытесняют слабые основания из их солей.

Примеры реакций, протекающих практически необратимо с образованием слабых электролитов:

а) HCl + NaOH = NaCl + H₂O - молекулярное уравнение,

H⁺ + Cl^- + Na⁺ + OH^- = Na⁺ + Cl^- + H₂O - полное ионно-молекулярное уравнение,

H⁺ + OH^- = H₂O - сокращенное ионно-молекулярное уравнение,

б) NaF + HCl = NaCl + HF,

F^- + H⁺ = HF - сокращенное ионно-молекулярное уравнение,

в) NH₄Cl + NaOH = NH₄OH + NaCl,

NH₄⁺ + OH^- = NH₄OH - сокращенное ионно-молекулярное уравнение,

Таким образом, сильные кислоты (основания) вытесняют слабые кислоты (основания) из растворов их солей.

Примеры обратимых реакций, равновесие которых смещено вправо:

HF + NaOH «NaF + H₂O,

HF + OH^- «F^- + H₂O - сокращенное ионно-молекулярное уравнение.

Вода более слабый электролит, чем HF: K_д(H₂O) = 1,8·10^-16; K_д(HF) = 6,6·10^-4, поэтому равновесие обратимого процесса смещено в сторону образования H₂O.

NH₃·H₂O + HCl «NH₄Cl + H₂O,

NH₃·H₂O + H⁺ «NH₄⁺ + H₂O - сокращенное ионно-молекулярное уравнение

K_д(NH₃·H₂O) = 1,78·10^-5; K_д(H₂O) = 1,8·10^-16

HF + NH₃·H₂O «NH₄F + H₂O,

HF + NH₄OH «NH₄⁺ + F^- + H₂O - сокращенное ионно-молекулярное уравнение

Реакции нейтрализации слабых кислот (оснований) сильными основаниями (кислотами) или слабых кислот слабыми основаниями не доходят до конца ( т.е. точка эквивалентности находится, соответственно, в основной или кислой области значений рН).

AgCl¯ + NaI «NaCl + AgI¯,

AgCl¯ + I^- «Cl^- + AgI¯ - сокращенное ионно-молекулярное уравнение

ПР(AgCl) = 1,78· 10^-10;

ПР(AgI) = 8,3· 10^-17

ПР(AgI) меньше ПР(AgCl), равновесие обратимого процесса смещено в сторону образования AgI.

MnS¯ + 2HCl «H₂S­ + MnCl₂,

MnS¯ + 2H⁺ «H₂S­ + Mn²⁺ - сокращенное ионно-молекулярное уравнение

Be(OH)₂¯ + 2KOH «K₂[Be(OH)₄],

Be(OH)₂¯ + 2OH^- «[Be(OH)₄]^2- - сокращенное ионно-молекулярное уравнение

Дата добавления: 2015-07-11