Вода и растворы. Теория электролитической диссоциации Вода и растворы

Соли рассматривают обычно как продукты замены атома водорода,в кислотах на атомы металлов или гидроксильных групп в основаниях на кислотные остатки. С точки зрения теории электролитической диссоциации солями называются сложные вещества, которые при растворении в воде (или при плавлении) дают в растворе катионы металлов и анионы кислот. [c.245]

Несмотря на кажущуюся ясность понятий кислота п основание в свете положений теории электролитической диссоциации, вопрос о точном определении этих понятий возник в первой четверти текущего столетия в результате установления новых экспериментальных фактов. Так, при электрометрическом титровании соляной кислоты ацетатом натрия была получена кривая,, аналогичная кривой нейтрализации кислоты основанием. Еще в-1908 г. А. Лепворт (1872—1941) в Манчестере, основываясь на экспериментальном определении влияния воды на скорость этери-фикации в спиртовых растворах (в присутствии соляной кислоты как катализатора), высказал предположение, что кислоты служат донорами водородных ионов (теперь говорят — протонов), основания являются акцепторами водородных ионов. Позднее , в 1923 г. Т. М. Лаури (1874—1936), профессор химии в Кэмбридже, и одновременно с ним и независимо Иоганн Николаус Брён-стед (1879—1947) и Нильс Бьеррум (1879—1958) в Копенгагене расширили эти представления. Наиболее полно теория кислот ш оснований была развита И. Бренстедом, согласно которой кислотами следует считать различные молекулы или ионы, способные отдавать протон (доноры протонов), а основаниями следует-считать частицы, способные присоединять протоны (акцепторы-протонов). [c.247]

В 1887 г. Аррениусом была предложена теория электролитической диссоциации (см. гл. IV), которая по-новому решила вопрос о природе кислот и оснований. Согласно этой теории кислота — это вещество, диссоциирующее в растворе с образованием ионов Н . Все общие свойства кислот — кислый вкус, действие на металлы, индикаторы и т. п. являются свойствами ионов водорода. Основание—это вещество, диссоциирующее с образованием ионов ОН . Реакция нейтрализации сводится к взаимодействию водородных и гидроксид-ионов, приводящему к образованию недиссоциированных молекул воды. [c.232]

Возникают совсем иные ноны, чем при растворении тех же кислот в воде. В водном растворе водород кислоты присоединяется к молекуле воды и получается ион гидроксония. Наоборот, при растворении тех же веществ в безводной серной кислоте водород последней присоединяется к молекуле НМОд или СНдСООН, ведущих себя как ангидрооснования, и образуются катионы, существование которых не предусматривала теория электролитической диссоциации. [c.76]

ВОДА И РАСТВОРЫ. ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ [c.69]

Известный русский химик И. А. Каблуков доказал, что теорию электролитической диссоциации нельзя объяснить без химической теории растворов Д. И. Менделеева (как известно, Д. И. Менделеев экспериментально обосновал образование химических соединений при взаимодействии растворенного вещества с растворителем). Действительно, при растворении происходит химическое взаимодействие растворенного вещества с водой, которое приводит к образованию гидратов, а затем последние диссоциируют на ионы (рпс. 2.3). Эти ионы связаны с молекулами воды, т. е. гидратированы. И. А. Каблуков полагал, что в водном растворе содержатся только гидратированные ноны. В настоящее время это представление общепринято. [c.73]

Химические вещества, которые в растворе или в расплаве проводят электрический ток, называются электролитами. Типичными электролитами являются растворы кислот, оснований и солей в воде. Согласно теории электролитической диссоциации Аррениуса в [c.11]

Согласно теории электролитической диссоциации, растворенные в воде вещества подвергаются в той или иной степени электролитической диссоциации. Электролиты, диссоциирующие в водных растворах с образованием ионов водорода (Н+) или ионов гидр-оксония (Н3О+), называют кислотами, а образующие в водных растворах ионы гидроксила— основаниями. Взаимодействие ионов водорода с ионами гидроксила сопровождается образованием нейтральных молекул воды. [c.278]

В отличие от теории Гротгуса теория электролитической диссоциации Аррениуса (1887 г.) предполагает, что диссоциация (расщепление) молекул солей, кислот и оснований на ионы происходит при их растворении. Диссоциация — обратимый процесс и в растворе устанавливается динамическое равновесие между ионами и недиссоциированными молекулами. Дополняя теорию электролитической диссоциации, И. А. Каблуков (1891 г.) доказал, что ионы в растворе могут вступать во взаимодействие с молекулами воды, образуя гидраты. Гидратация ионов препятствует обратному соединению ионов в молекулы. [c.115]

Значение этого коэффициента было экспериментально определено Аррениусом и объяснено на основе его теории электролитической диссоциации. Из исследований Рауля (1882—1886) было известно, что криоско-ническим методом нельзя определить точные молекулярные веса солей, кислот и оснований в водном растворе. Аррениус сразу н е высказал предположение, что это обусловлено диссоциацией названных веществ на ионы,, которые, подобно молекулам, понижают точку замерзания растворителя. Если соединение в присутствии воды дает два иона, понижение точки замерзания в случае разбавленных растворов, в которых происходит полная диссоциация, будет вдвое большим, чем вызванное недиссоциированной молекулой в тех н е условиях электролиты, образующие три иона, дают втрое большее понижение и т. д. При делении величины молекулярного-понижения температуры замерзания электролита на постоянную растворителя получают значение коэффициента I Вант-Гоффа. Для водных рас-д [c.380]

На основе синтеза представлений Аррениуса и гидратной теории Д. И. Менделеева И. А. Каблуков (1891) создал более точную теорию, согласно которой электролитическая диссоциация веществ на ионы сопровождается сольватацией, т. е. взаимодействием ионов с молекулами среды. Если средой является вода, то этот процесс называют гидратацией. Так, например, ион водорода Н в водном растворе соединяется с молекулой воды, образуя сложный ион гидроксония Н+ + Н20=Нз0+. Катион бериллия Ве + образует тетрагидрат [Ве(Н20)4] ион А " " — гексагидрат [А1 (НгО)б] Когда кристалл вещества с ионной связью попадает в растворитель, обладающий высокой диэлектрической проницаемостью, как, например, вода, то молекулы растворителя, взаимодействуя с ионами соли, разрушают ее кристаллическую решетку и в растворе образуются положительно и отрицательно заряженные ионы. Эти ионы связывают некоторое количество воды [c.29]

Как многие новые смелые идеи, теория электролитической диссоциации была встречена некоторыми современниками недоверчиво. Они отказывались верить, что когда мы растворяем поваренную соль, например солим ею суп, то в растворе натрий и хлор разъединяются. Ведь известно, что представляют собой свободный натрий и свободный хлор. Свободный натрий растворяется в воде с выделением водорода, а при растворении поваренной соли водород не выделяется. Свободный хлор ядовит, а посоленная пища ничего, кроме пользы, нашему организму не приносит. Но свободный натрий — это незаряженные атомы натрия N3, свободный хлор — это молекулы хлора СЬ. Раствор же поваренной соли содержит не атомы натрия, а ионы натрия Ыа+, не молекулы хлора, а ионы хлора СЬ. [c.9]

В 1887 г. С. Аррениусом была создана теория электролитической диссоциации, по которой кислотам и основаниям можно дать следующие определения. Кислоты — это электролиты, отщепляющие в водном растворе ионы H" ", а основания — электролиты, отщепляющие в растворе ионы ОН . В результате ассоциации этих ионов между кислотой и основанием происходит реакция нейтрализации с образованием воды и соответствующей соли. [c.166]

Однако теория электролитической диссоциации не объясняет процессов, протекающих вневодных растворах. Так, например, если хлорид аммония в вод- [c.99]

Первое объяснение электропроводности растворов было предложено в 1805 г. литовским ученым Ф. Гротгусом. В конце прошлого века швед С. Аррениус создал теорию электролитической диссоциации, с некоторыми поправками сохранившую значение и до настоящего времени. Эта теория объясняет электропроводность растворов тем, что молекулы электролитов в воде и некоторых других растворителях диссоциируют на ионы — частицы, несущие электрические заряды. [c.28]

Согласно теории электролитической диссоциации реакция между разбавленными растворами сильной кислоты и сильного основания сводится к образованию воды из Н+- и ОН -ионов независимо от того, какие сильные кислоты или сильные основания были взяты. Поэтому тепловой эффект образования воды будет всегда один и тот же [c.197]

На основе теории электролитической диссоциации был установлен новый ионный вид химических реакций, создана новая теория кислот и оснований, расширены представления о диссоциации воды, гидролизе, индикаторах. Курс аналитической химии был переработан на основе теории электролитической диссоциации. Но теория Аррениуса не объясняла, какие причины обусловливают появление свободных заряженных ионов в растворах. Почему положительные ионы, находясь в растворе вместе с отрицательными, не разряжаются и не образуют нейтральных частиц. Она не учитывала взаимодействия между ионами в растворе, вызываемого их электрическими зарядами. Еще в 1891 г. И, А. Каблуков, опираясь на теорию растворов Д. И. Менделеева, утверждал, что нельзя рассматривать раствор как систему, в которой отсутствует взаимодействие частиц растворителя и растворенного вещества. Взгляды Д. И. Менделеева помогли усовершенствовать теорию С. Аррениуса, хотя сам Д. И. Менделеев и не был сторонником теории электролитической диссоциации. [c.44]

С точки зрения теории электролитической диссоциации Аррениуса, кислотами стали называть электролиты, диссоциирующие в водных растворах с образованием ионов водорода основаниями — электролиты, образующие в водных растворах ионы гидроксила. Взаимодействие ионов водорода с ионами гидроксила, приводящее к образованию молекул воды, начали называть реакцией нейтрализации. [c.8]

По протолитической теории, кислоты и основания называют протолитами — аналогично электролитам в теории электролитической диссоциации. Водный раствор каждой кислоты содержит избыток гид-роксониевых ионов по сравнению с электронейтральной водой, например [c.54]

Теория электролитической диссоциации предусматривает гидро. шз солей слабых кислот и слабых оснований в водном растворе. Ионы растворителя соединяются с нонами растворенного электролита, — нолучаюгся иеиониаированные молекулы слабой кислоты или слабого основания. По этой причине равновесие ионизации воды [c.134]

Следует отметить, что кроме воды известно огромное число самых различных растворителей. И так же, как при образовании водных растворов, центральную роль играют процессы сольватации—взаимодействие молекул растворителя с растворяемым объектом. Значение процессов гидратации при электролитической диссоциации в водных растворах отмечалось впервые в работах И. А. Каблукова (1891) и В. А. Кистяковского (1888—1890), положивших начало развитию теории электролитов, один из важнейших вопросов которой является изучение структуры растворов и характера распределения в них ионов. Установлено, что не только молекулы воды влияют на структуру раствора (поляризация, ионизация), но и растворяемое вещество в свою очередь влияет на структуру воды (растворителя). Как заряженные частицы, ионы обладают электрическим полем, напряжен юсть которого достигает величин порядка 10 В/см. Это поле определяет сильное электростатическое взаимодействие между ионом и полярными молекулами воды. Молекулы воды, находящиеся в непосредственной близости к иону, могут связываться с ним силами химической связи, образуя химическое соединение. Непосредственно присоединенные к иону молекулы воды строго ориентированы, их расположение напоминает структуру кристалла. Следовательно, при растворении электролита структура воды становится неоднородной. Часть молекул воды, которая далека от иона, остается в прежнем состоянии, это собственная структура воды HjO ,, другая часть—псевдокристаллическая структура, характерная для ионной зоны Н О , . В переходном слое между этими зонами вода имеет промежуточную [c.109]

В растворах электролитов обычных концентраций не все молекулы электролита распадаются на ионы, а липхь часть их. С разбавлением раствора число молекул, распадающихся на ионы, увеличивается. Теория электролитической диссоциации объясняет это таким образом. Наряду с распадом молекул на ионы, совершается и обратный процесс, т. е. соединение свободных разнозаряженных ионов при их столкновениях в первоначальные молекулы. Процесс диссоциации молекул электролитов в водном растворе есть процесс обратимый. Следовательно, в растворах электролитов, наряду со свободными ионами, находятся и недиссоцииро-ванные молекулы. Между теми и другими устанавливается определенное подвижное равновесие, как и во всех обратимых реакциях. С разбавлением раствора водой уменьшается концентрация имеющихся в растворе ионов, уменьшается поэтому число их столкновений и, следовательно, уменьшается и образование молекул из ионов, т. е. нарушается установившееся равновесие. А это приводит к дальнейшему распаду на ионы еще недиссоциированных молекул электролита. Таким образом, чем разбавленнее раствор, тем больше молекул электролита распадается на ионы и, наоборот, чем концентрированнее раствор, тем меньше молекул электролита находится в растворе в виде ионов. При очень сильных разбавлениях молекулы электролитов почти полностью диссоциированы на ионы. [c.223]

Ионная теория растворов создана великим шведским химиком Сванте Аррениусом (1859—1927). В 1884 г. он пришел к замечательному выводу многие вещества, растворяясь в воде, распадаются на частицы, несущие электрический заряд,— ионы. Именно этим он объяснял электропроводность растворов и другие их свойства. Образующиеся катионы и анионы резко отличны как от исходных веществ, так и от элементов, не несущих электрический заряд. Так, продукты диссоциации в воде поваренной соли (Na l) — катион Na" " и анион 1 — не похожи по своим свойствам ни па исходную соль, ни на металлический натрий и газообразный хлор. Эти построения С. Аррениус в 1887 г. оформил в теорию электролитической диссоциации. [c.37]

Развитию гипотезы электролитической диссоциации способствовали работы И. А. Каблукова, Нернста, Джонса и др. Особенно большое значение в формировании правильного представления о взаимодействии между частицами в растворах электролитов имели работы Каблукова. Основываясь в значительной степени на обихей теории растворов Менделеева, он утверждал, что ионы могут вступать во взаимодействие с водой, образуя гидраты переменного состава). Каблуков в своей докторской диссертации (1891) писал По нашему, вода, разлагая частицы растворенного тела, входит с ионами в непрочные соединения, по мнению же Аррениуса, ионы свободно двигаются подобно тем отдельным атомам, которые происходят при диссоциации молекулы галоидов при высокой температуре . Дальнейшее развитие науки полностью подтвердило правильность этого вывода И. А. Каблукова. [c.382]

Эти предположения в дальнейшем были развиты в стройную теорию, получившую название теории электролитической диссоциации. Согласно этой теории, при растворении в воде электролиты распадаются (диссоциируют) на положительно и отрицательно заряженные ионы. Положительно заряженные ионы называются катионами к ним относятся, например, ионы водорода и метгиллов. Отрицательно заряженные ионы называются анионами к ним принадлежат ионы кислотных остатков и гидроксид-ионы. Как и молекулы растворителя, ионы в растворе находятся в состоянии неупорядоченного теплового движения. [c.233]

Согласно теории электролитической диссоциации электролиты диссоциируют в воде. Каждое вещество из приведенных в условии задачи (за исключением газообразного СОг и твердого Р2О5) является электролитом и в растворе существует в виде ионов. Если же мы рассматриваем растворы, приготовленные из двух или более индивидуальных веществ, мы должны помнить, что возможно взаимодействие между ними, если происходит образование нерастворимых, трудно диссоциирующих или газообразных веществ. В таком случае эти вещества не могут одновременно находиться в растворе. [c.402]

В теории электролитической диссоциации были даны определения понятиям кислота и основа.ние , в основу которых было положено то, что кислоты характеризуются избытком Н+-ионов, а 10онова1ния—избыткам ОН -и01Н0 в в растворе. Однако эта простая и в течение многих лет общепринятая тачка зрения на кислоты и основания оказалась слишком ограниченной, так как и для водных растворов она не совсем точна. Диссоциация воды в действительности протекает по более сложному уравнению [c.76]

Теория электролитической диссоциации. Электролиты и неэлектролиты-Степень электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Электролитическая диссоциация как обратимый процесс. Уравнение константы ачек-тролитической диссоциации. Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель и реакция среды. Определение [Н 1 и [ОН 1 в растворах слабых электролитов. [c.114]

Таким образом, классическая теория электролитической диссоциации позволила разумно объяснить закономерности, которые казались отклонениями от законов Рауля, Генри, Вант-Гоффа. Она в свое время была шагом вперед и сыграла большую роль в развитии учения о растворах. Вместе с тем теория электролитической диссоциации Аррениуса не может объяснить ряд экспериментальных фактов. Так, трудно себе представить, чтобы такой электролит, как КС1 или Na l, распадался в воде не полностью. Диэлектрическая постоянная воды много больше, чем кристалла, т. е. силы электростатического взаимодействия ионов Na+ и С1- в растворе весьма слабы, и поэтому в воде молекулы Na l не могут образовываться. [c.290]

В теории электролитической диссоциации кислоты характеризуются избытком Н+-ионов, а основания — избытком 0Н--И0Н0В в растворе. Однако эта точка зрения на кислоты и основания оказалась слишком ограниченной, так как даже для водных растворов она не совсем точна. Диссоциация воды в действительности протекает по более сложному уравнению [c.43]

Выдающийся литовский физик и химик Т. Гроттус (Христиан Иоганн Дитрих) в 1805 г. впервые дал правильное теоретическое обоснование процессов разложения воды электрическим током и прохождения тока через растворы элек1 ролитов, что заложило основы теории электролитической диссоциации, основные положения которой сформулированы шведским химиком С. Аррениусом. Теория электролитической диссоциации Аррениуса была разработана применительно к водным растворам электролитов. По Аррениусу, кислоты — это электролиты, диссоциирующие в водных растворах с образованием ионов водорода, основания — электролиты, образующие в водных растворах ионы гидроксила [c.85]

Основные положения теории электролитической диссоциации. Диссоциация кислот, оснований и солей в воде. Катионы и анПоны. Степень диссоциации, сильные и слабые электролиты. Ионные уравнения реакций. Электролиз растворов и расплавов. [c.104]

Пусть для приготовления раствора взята вода с температурой 20 °С. Потеря литром воды каждых 4 кДж ведет к понижению температуры приблизительно на один градус. Таким образом, если учесть, что в 1 М растворе Na l молекулы полностью распадаются на ионы (а теория электролитической диссоциации утверждает, что это именно так), то нетрудно подсчитать, что температура образовавшегося раствора должна быть равной...— 180 °С. [c.30]

Учитель в ходе работы проверяет, как ответили учащиеся ка первые два вопроса. Эти ответы должны быть даны в свете теории электролитической диссоциации. Учащимся нужно отметить, что водный раствор лакмуса имеет фиолетовую окраску [ютому, что в нем одинаковое количество ионов водорода и гкдроксид-ионов, образовавшихся в результате диссоциации молекул воды. Если ввести в раствор лакмуса избыток ионов водорода, то он покраснеет. Если ввести избыток гндроксид-нонов, то посинеет. Фиолетовая окраска лакмуса получается при иаложекии красной окраски на синюю. [c.128]

Первой кислотой, с которой познакомился человек, была уксусная кислота, получаемая из перебродившего вина еще в начале нашей ары. Слово уксус происходит от греческого оксос — кислый. Только в 1815 г. английский химик Гэмфри Дэви и почти одновременно с ним французский химик Пьер Дюлонг высказали мысль, что носителем кислотных свойств вещества является атом водорода, входящий в состав молекулы кислоты. Шведский ученый Сванте Аррениус, автор теории электролитической диссоциации, в 1887 г. определил кислоты как вещества, которые в водном растворе распадаются с образованием катиона водорода Полвека спустя всеобщее признание получила протонная теория кислот и оснований, разработанная датским химиком Йоханне-сом Брёнстедом и его английским коллегой Томасом Лоури, согласно которой частицы кислот, попадая в водный раствор, отщепляют и передают молекулам воды протон (подвергаются протолизу и служат донорами протонов). [c.7]

В основу теории электролитической диссоциации Аррениуса положены следующие предпосылки. Когда кислота, основание или соль растворены в воде, их молекулы обычно диссоциированы на меньшие электрозаряженные частицы, называемые ионами. Сумма положительных зарядов, связанных с катионами, точно равна сумме отрицательных зарядов, связанных с анионами, и весь раствор-в целом является электрически нейтральным. Диссоциация представляет собой обратимую реакцию, причем все электролиты являются полностью ионизированны.ми лишь при бесконечном разбавлении. Если исключить воздействие ионов друг на друга, являющееся результатом наличия электрических зарядов и проявляющееся во взаимном притяжении и отталкивании их, то ионы могут рассматриваться кат независимые составные части оаствора, наде.унные индивидуальными и специфическими химическими и физическими авойствами. Если растворенное в воде вещество диссоциировано лишь частично, то при удалении ионов из раствора путем ли электролиза или какой-либо другой реакции вещество будет тотчас дальше распадаться на ионы. [c.19]

Теория сольвосистем. Эта теория кислот и оснований сложилась благодаря работам Франклина, Джермана, Кеди и других. Согласно взглядам этих исследователей каждому водоподобному растворителю соответствует своя система кислот и оснований. Кислоты И основания в водном растворе 1и вода являются одной из таких систем. В настоящее время доказано, что, помимо воды, существует много других неорганических и органических растворител1ей, которые в результате самоионизации образуют ионы, аналогичные по своей природе ионам, образующимся при электролитической диссоциации воды. Ионы водорода, в силу присущих им свойств, связываются в растворах с молекулами растворителя и образуют положительно заряженные ионы. Самоионизацию воды, жидкого аммиака и безводной уксусной кислоты можно представить в виде следующих уравнений [c.9]

Несмотря на значительные успехи в области изучения структуры воды и водных растворов, предложенные теории гидратации ионов дают пока лишь качественное описание наблюдаемых явлений. Количественные характеристики растворов даются на основе классической теории электролитической диссоциации. В связи с этим для сильных электролитов (к ним относятся все растворенные в природных водах соли) при расчете констант диссоциации, равновесия, гидролиза и др. используют активности или умножают аналитически определяемые концентрации ионов на соответствующие коэффициенты активности. Согласно эмпирической теории Льюиса и Рендалла при концентрациях электролитов т 0,02 моль/л, что близко к солевому составу пресных вод, средний коэффициент активности диссоциирующего на ионы вещества у[ является функцией ионной силы раствора р., которая суммарно оценивает влияние силовых полей ионов на различные свойства растворов. Как известно, ионная сила водных растворов и коэффициенты активности определяются из выражений (г — валентность ионов) [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология