-88-
РАСТВОРЫ
Растворы электролитов
Н2О + НС1 <=> Н30+ + Cl
В результате этого молекула НС1 расщепляется таким образом, что общая электронная пара смещается к атому хлора, который превращается в ион СГ, а протон, внедряясь в электронную оболочку атома кислорода в молекуле воды, образует ион гидроксония Н3О+.
Ион водорода благодаря своим очень маленьким размерам обладает электростатическим полем очень высокой напряжённости. Поскольку он не имеет электронной оболочки, то и не испытывает отталкивания от электронных оболочек других атомов. Поэтому в водных растворах соединений ион водорода существует исключительно в виде объединений (комплексов) с молекулами воды. Самый прочный комплекс (Н3О+) образуется при соединении его с одной молекулой воды, который также окружается гидратной оболочкой из других молекул воды.
Подобного же рода процессы происходят и при растворении в воде других кислот, например, азотной:
Н2О + НN03 <^ Н30+ + N0 3
Перешедшие в раствор ионы остаются связанными с молекулами воды и образуют гидраты ионов. Иначе говоря, в результате диссоциации образуются не свободные ионы, а соединения ионов с молекулами растворителя. В общем случае для любого растворителя эти соединения называются сольватами ионов. В уравнениях диссоциации обычно пишут формулы ионов, а не их гидратов или сольватов, тем более что число молекул растворителя, связанных с ионами, изменяется в зависимости от концентрации раствора и других условий. Однако, поскольку всегда образуется моногидрат иона водорода - ион гидроксония Н3О+, рекомендуется всё же указывать его формулу, а не изолированного иона водорода. Тем более, что с образованием и разрушением иона гидроксония связана исключительно высокая подвижность иона водорода в водных средах, а значит, и его влияние на разнообразные химические реакции.
|
|
Вещества, молекулы которых в растворе или расплаве распадаются на ионы и проводят электрический ток, называются электролитами.
Все электролиты условно делятся на сильные и слабые. Количественной характеристикой электролитов является степень диссоциации а - это отношение числа молекул, распавшихся на ионы п', к общему числу растворенных молекул п:
а = п7п,
а выражается в долях единицы или в процентах.
Сильные электролиты полностью распадаются на ионы (а» 1 или» 100 %). К ним относятся кислоты, например, Н2S04, НN03, HC1, HBr, HJ, НM11O4, НСЮ4, H2Cr04; гидроксиды щелочных и щелочноземельных метал-
Химия. Учеб. пособие
-89-
РАСТВОРЫ