Сторінка
2
Хлор отруйний, а в міру посолена їжа, крім користі, нашому організму не приносить. Але проста речовина Na складається з атомів натрію, а проста речовина хлор - з молекул Cl2. Розчин кухонної солі містить не атоми натрію N2+, а молекули хлору, а хлорид - іони Cl-.
Хімічна активність вільного натрію визначається наявністю в його атомах валентного електрона, що його віддає натрій, реагуючи з водою, з виділенням водню і перетворенням в іон Na+.
Хімічна активність Cl2 зокрема отруйність пов’язана з тим, що його молекули порівняно легко розпадаються на атоми, а в атомі хлору не вистачає одного електрону у зовнішньому електронному шарі до його завершення.
У хлорид іонах, що містяться в кристалах кухонної солі, і її розчині, зовнішній електричний шар заповнений. Тому хімічні властивості хлорид-іонів, зовсім інший, ніж властивості вільного хлору: хлорид іони Cl- на відміну від молекул хлору, безбарвні, не мають ніякого запаху і неотруйні.
Кислоти дисоціюють на іони водню і іони кислотного залишку. Отже розчини всіх кислот містять один і той самий вид іонів - іон H+.
Луги дисоціюють на іони металу і гідроксид -іони. Тому розчини всіх лугів містять один і той самий вид іонів гідроксид-іони OH-. Леткість розчинів лугів на дотик, дія на лакмус, роз’їдання рослинний і тваринних тканин - все це властивості не молекул лугів, а гідроксид-іонів, які є у їхніх розчинах.
Гідратовані іони Na+, K+, Cl-, NO3-, SO42- безбарвні, а тому і розчини солей безбарвні NaCl, KCl, NaNO3, KNO3, Na2SO4.
Є й забарвлені іони. Будь-яка розчинна сіль міді, розчиняючись у достатній кількості води, утворює розчини однаково голубого кольору. ?? цього гідратованого забарвлення - гідратовані іони Cu2+.
Позитивно заряджені іони називаються катіонами, а негативно заряджені іони - аніонами.
Сильні електроліти у водних розчинах практично цілком розпадаються на іони. Тому всі властивості водних розчинів сильних електролітів -це властивості іонів, що в них містяться.
У розчинах слабких електролітів, крім іонів, є недисоційовані молекули. Вони зумовлюють індивідуальні властивості таких розчинів, тобто властивості тільки одного електроліту.
Реакції іонного обміну.
Кожна хімічна властивість, що проявляється сильними електролітами в розчинах - це властивість іонів, на які він розпався. А тим часом реакції обміну між електролітами у водному розчині ми раніше зображали молекуларними рівняннями, не враховуючи того, що в цих реакціях беруть участь не молекули електроліту, і іони, на які він дисоційований.
Змішуючи розчини хлориду кальцію і нітрату срібла, ми спостерігаємо утворення осаду хлориду срібла AgCl, а в розчині залишається нітрат кальцію.
CaCl2 + 2AgNO3 = 2 AgCl¯ + Ca (NO3)2
Обидві вихідні солі - сильні електроліти і в розчині повністю дисоційовані: CaCl2 - на іони Ca2+ і іони Cl-, AgNO3 на іони Ag+ i NO3-. Одна з солей Ca(NO3)2 лишається в розчині дисоційованою на іони Ca2+ i NO3-
Ca2+ + 2Cl-+Ag+ + 2NO3- = 2AgCl¯ + Ca2+ + 2NO3-
Такий запис називають повним іонним рівнянням.
2Ag+ + 2Cl- = 2AgCl¯
Ag+ + 2 Cl- = AgCl¯
Змішуючи розчини хлориду барію та сульфату натрію, ми спостерігаємо випадання осаду сульфату барію
BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4¯ + 2NaCl
Повне рівняння реакції записуємо так:
Ba2+ + 2Cl- + 2Na+ + SO42- = BaSO4¯ + 2Na+ + 2Cl-
Виключивши з рівняння знаки іонів Na+ iCl-, що не брали участі в реакції, дістанемо скорочене іонне рівняння.
Таким чином, загальна властивість сірчаної кислоти й усіх її розчинних солей утворювати при взаємодії з солями барію осад, що не розчиняються у воді, ні в кислотах є властивістю іонів кислотного залишку SO42-
Від вливання в розчин солі вугільної кислоти, наприклад карбонату натрію, розчину сильної, наприклад, сірчаної кислоти в результаті реакції обміну теж повинні утворитися сіль - сульфат натрію і вугільна кислота H2CO3. Розчин наче закипає наповнюючись бульбашками вуглекислого газу, що в нього виділяється.
CO2
Na2Co3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2CO3
H2O
Реакції обміну в розчинах електролітів відбувається тільки в тих випадках, коли в результаті їх у утворюється малодисоціююча речовина або речовина яка виходить з розчину у вигляді осаду чи газу.
2NaCl + Ca(NO3)2 = 2NaNO3 + CaCl2
Виразимо в іонній формі:
2Na+ + 2Cl- + Ca2+ + 2NO3- = 2Na+ + 2NO3- + Ca2+ + 2Cl-
Отже, усі реакції обміну в розчинах електролітів відбуваються в напрямі зв’язування іонів.
Проте не слід думати. Що реакції, які відбуваються без зміни ступенів окислення хімічних елементів, належать тільки реакції обміну.
Гідроліз солей.
Як вам відомо, солі утворюються в результаті нейтралізації кислот і основ. Можна припустити, що розчин солей на відміну від розчинів кислот і лугів, будуть нейтральними, тобто в них концентрації іонів H+ i OH- однакові.
Нальємо в одну пробірку розчину хлориду натрію, в другу - карбонату натрію, і в третю - хлориду алюмінію. До кожного з названих розчинів дольємо розчину лакмусу. Виявляється, що з трьох розчинів тільки розчин хлориду натрію нейтральний. Розчин кабонату натрію лужний, а хлориду алюмінію - кислий. Чому ж у розчині карбонату натрію більше іонів OH- ніж OH+. а в розчині хлориду алюмінію навпаки?
Розглянемо процеси, що відбуваються в розчині карбонату натрію. Він - сильний електроліт, повністю дисоціює в розчині на іони натрію Na+ і іони кислотного залишку вугільної кислоти CO32-:
Na2CO3 = 2Na+ + CO32-
Молекули води притягуються до іонів Na+ і CO32-, але при притяганні молекули води до іонів Na+ хімічної взаємодії не відбувається, оскільки гідроксид натрію, що міг би утворитися в результаті такої взаємодії, - сильна основа і в водному розчині повністю дисоційовані на іони Na+ i OH-. Інакше завершується притягання молекул до води до іонів CO32-.
Внаслідок взаємодії цих іонів і молекул води утворюються малодисоціюючі аніони HCO3- І нагромаджуються вугільні іони OH-
Завантажити реферат