Ионно-молекулярные (ионные) реакции обмена

Все вещества по их поведению в растворах принято условно делить на две группы: электролиты и неэлектролиты.

Электролитами называют сложные вещества, растворы и расплавы которых способны проводить электрический ток. Неэлектролиты, наоборот, электрический ток не проводят.

К электролитам относят большинство неорганических кислот, щелочей и солей. Электролиты — хлороводородная (соляная) кислота НС1, хлорид натрия NaCl, гидроксид калия КОН.

К неэлектролитам относят многие органические соединения, например спирты, углеводы (сахара), а также газообразные вещества и оксиды.

Под электролитической диссоциацией понимают процесс распада электролитов на ионы под действием растворителя или при расплавлении.

Причиной электрической проводимости растворов и расплавов некоторых веществ является образование носителей электричества — свободных заряженных частиц, называемых ионами. Диссоциация происходит под действием молекул растворителя (чаще воды) или температуры. При этом химические связи между частицами в кристаллической решетке разрушаются.

Типичными видами связи для электролитов являются ионная или ковалентная полярная.

Рассмотрим  механизм электролитической диссоциации веществ с ионной связью на примере хлорида натрия NaCl. Он состоит из трёх этапов:

1. Ориентация полярных молекул растворителя (диполей) вокруг кристалла и расшатывание кристаллической решётки;

2. Гидратация – окружение молекулами воды ионов натрия и хлора (образование гидратированных ионов).

3. Разрушение кристаллической решётки – диссоциация хлорида натрия;

Уравнение диссоциации хлорида натрия: NaCl  Na⁺ + Cl^-

Диссоциация веществ с ковалентной полярной связью, например, HCl, происходит несколько сложнее, механизм диссоциации веществ включает в себя дополнительный этап:

1. Ориентация полярных молекул воды вокруг полярной молекулы электролита;

2. Изменение вида связи с ковалентной полярной на ионную;

3. Гидратация ионов.

4. Диссоциация электролита;

Уравнение электролитической диссоциации хлороводорода:

НCl  Н⁺ + Cl^-.

Поскольку электролитическая диссоциация – процесс обратимый, то в растворах электролитив, наряду с их ионами присутствуют и молекулы. Поэтому процесс диссоциации характеризуют степенью диссоциации (a).

Степень электролитической диссоциации – это величина, которая показывает отношение числа распавшихся на ионы молекул к общему числу молекул в растворе. Степень диссоциации электролита определяется опытным путем и выражается в % (или долях единицы).

где N₀ – общее число молекул в растворе, N – число диссоциированных молекул.

Степень электролитической диссоциации зависит от природы электролита, температуры, концентрации. Повышение температуры и уменьшение концентрации раствора увеличивает степень диссоциации.

В зависимости от величины степени электролитической диссоциации электролиты разделяют на сильные и слабые: