1. Основы теории электролитической диссоциации (ТЭД)
Электролитическая диссоциация — процесс распада электролита на ионы при его растворении или плавлении. Теорию предложил шведский ученый Сванте Аррениус в 1887 году.
📚 Основные положения ТЭД
Электролиты — вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток (кислоты, основания, соли).
Неэлектролиты — вещества, не проводящие электрический ток в растворах или расплавах (органические соединения, сахар, спирт).
В воде электролиты распадаются на положительно заряженные ионы (катионы) и отрицательно заряженные ионы (анионы). Этот процесс обратим для слабых электролитов.
Взаимодействие молекул электролита с молекулами воды (гидратация). Полярные молекулы воды ослабляют ионные связи в электролите.
2. Классификация электролитов: сильные и слабые
Электролиты делятся на сильные и слабые в зависимости от степени диссоциации (α).
📊 Классификация электролитов
Практически полностью диссоциируют в растворе. К ним относятся:
- Сильные кислоты: HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO₄, HClO₄
- Сильные основания: NaOH, KOH, Ba(OH)₂, Ca(OH)₂
- Практически все соли (растворимые)
Диссоциируют незначительно. К ним относятся:
- Слабые кислоты: CH₃COOH, H₂CO₃, H₂S, HCN, HF
- Слабые основания: NH₃·H₂O, Fe(OH)₂, Fe(OH)₃, Cu(OH)₂
- Вода — очень слабый электролит
H₃PO₄, H₂SO₃ — диссоциируют ступенчато, на каждой ступени — слабые электролиты.
3. Уравнения диссоциации веществ
Уравнения диссоциации показывают распад электролита на ионы. Для сильных электролитов используется знак → (односторонняя реакция), для слабых — ⇄ (обратимая реакция).
1) HCl (сильная кислота): HCl → H⁺ + Cl⁻
2) NaOH (сильное основание): NaOH → Na⁺ + OH⁻
3) H₂SO₄ (сильная кислота, диссоциирует ступенчато):
Первая ступень (полная): H₂SO₄ → H⁺ + HSO₄⁻
Вторая ступень (неполная): HSO₄⁻ ⇄ H⁺ + SO₄²⁻
4) CuSO₄ (соль): CuSO₄ → Cu²⁺ + SO₄²⁻
5) CH₃COOH (слабая кислота): CH₃COOH ⇄ CH₃COO⁻ + H⁺
Для слабых электролитов используем знак обратимости (⇄), для сильных — знак прямой реакции (→).
4. Диссоциация кислот, оснований и солей
Каждый класс соединений диссоциирует по определенным правилам:
Диссоциируют с образованием катионов водорода H⁺ и анионов кислотного остатка.
H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻
Диссоциируют с образованием катионов металла и гидроксид-ионов OH⁻.
Ba(OH)₂ → Ba²⁺ + 2OH⁻
Диссоциируют с образованием катионов металла и анионов кислотного остатка.
Al₂(SO₄)₃ → 2Al³⁺ + 3SO₄²⁻
5. Ионные уравнения реакций
Ионные уравнения показывают только те ионы, которые участвуют в реакции. Составление ионных уравнений — важнейший навык для ЕГЭ.
📝 Алгоритм составления ионных уравнений
Например: NaCl + AgNO₃ → AgCl↓ + NaNO₃
Расписать сильные электролиты на ионы, слабые оставить в молекулярном виде:
Убрать ионы, которые не участвуют в реакции (Na⁺ и NO₃⁻):
6. Водородный показатель (pH) и индикаторы
pH — отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода: pH = -lg[H⁺]
Шкала pH: от 0 (сильнокислая среда) до 14 (сильнощелочная), 7 — нейтральная среда.
| Индикатор | Кислая среда | Нейтральная среда | Щелочная среда |
|---|---|---|---|
| Лакмус | Красный | Фиолетовый | Синий |
| Фенолфталеин | Бесцветный | Бесцветный | Малиновый |
| Метилоранж | Красный | Оранжевый | Желтый |
7. Гидролиз солей
Гидролиз солей — взаимодействие ионов соли с водой, приводящее к образованию слабого электролита и изменению pH раствора.
📊 Типы гидролиза солей
Раствор имеет щелочную среду (pH больше 7). Пример: CH₃COONa
Раствор имеет кислую среду (pH меньше 7). Пример: NH₄Cl
pH зависит от силы кислоты и основания. Пример: CH₃COONH₄
8. Интерактивные упражнения
Закрепите теорию на практике. Определите тип электролита, составьте уравнения диссоциации и ионные уравнения.
HNO₃ — сильный
CH₃COOH — слабый
Ba(OH)₂ — сильный
H₂S — слабый
NaCl — сильный (соль)
Объяснение: Сильные кислоты: HNO₃, HCl, HBr, HI, HClO₄, H₂SO₄. Сильные основания: щелочи (NaOH, KOH, Ba(OH)₂, Ca(OH)₂). Все растворимые соли — сильные электролиты.
Первая ступень (средней силы): H₃PO₄ ⇄ H⁺ + H₂PO₄⁻
Вторая ступень (слабая): H₂PO₄⁻ ⇄ H⁺ + HPO₄²⁻
Третья ступень (очень слабая): HPO₄²⁻ ⇄ H⁺ + PO₄³⁻
Объяснение: Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато. С каждой следующей ступенью диссоциация ослабевает. Для H₃PO₄ все ступени — обратимые процессы.
Тест: 15 вопросов по теме «Электролитическая диссоциация»
Пройдите финальный тест, чтобы оценить, насколько хорошо вы усвоили материал. Вопросы охватывают все аспекты ТЭД и соответствуют уровню ЕГЭ.
Ваш результат
Освойте ТЭД и ионные реакции с проверенными курсами
Чтобы научиться уверенно решать все типы задач ЕГЭ по химии, включая задачи на электролитическую диссоциацию и ионные уравнения, рекомендуем обратиться к структурированным курсам от ведущих образовательных платформ.
Углубленные курсы по химии с разбором сложных тем, включая электролитическую диссоциацию, гидролиз солей, ионные уравнения. Преподаватели из МГУ и ведущих вузов. Подробный разбор задач ЕГЭ.
Перейти на сайт ФоксфордаСпециализируется на интенсивной подготовке к ЕГЭ. Много практики, в том числе по решению задач на ТЭД, ионные уравнения и гидролиз.
Перейти на сайт СоткиИндивидуальные занятия с репетитором. Идеально, если нужно разобрать сложную тему «с нуля» или ликвидировать конкретные пробелы. Персональный подход к каждому ученику.
Перейти на сайт ТетрикиКрупная платформа с тысячами учеников. Все платежи проходят через официальные системы, предоставляется доступ в личный кабинет с учебными материалами по решению задач.
Перейти на сайт УмскулОнлайн-школа от создателей Учи.ру. Прозрачная система оплаты, официальные чеки, пробный бесплатный урок с настоящим преподавателем. Подробный разбор тем по химии.
Перейти на сайт Учи.Дома