Электролитическая диссоциация оснований, кислот и солей:
Кислоты
Кислоты - это электролиты, которые при диссоциации образуют только один вид катионов - катионы водорода H+ и анион кислотного остатка.
1) Сильные кислоты диссоциируют полностью:
HCl → H+ + Cl−.
H2SO4 → 2H+ + SO42−.
Количества образующихся ионов соотносятся как коэффициенты, т.е. в результате диссоциации 1 моль серной кислоты образуется 2 моль катионов водорода и 1 моль сульфат-ионов (так как коэффициенты перед H+ и SO42− равны 2 и 1). В растворе также присутствуют ионы HSO4−, но на данный момент ими можно пренебречь (подробнее в 11 классе).
Так как 1 моль - это число чего-либо (а именно 6,02·1023 штук), в качестве примера можем взять 100 молекул H2SO4. При диссоциации образуется 200 катионов H+ (в 2 раза больше числа молекул H2SO4, так как коэффициент равен 2) и 100 сульфат-ионов (так как коэффициент равен 1).
2) Если кислота слабая, то на ионы она распадается в очень незначительной степени, поэтому при записи процесса диссоциации слабые кислоты на ионы не расписываем. Например, при растворении в воде таких слабых кислот, как H2S и HF, они остаются в молекулярном виде. Примеры слабых кислот: H2S, HF, HNO2, H2SO3, H2CO3, H3PO4 и др.
Основания
Основания - это электролиты, которые при диссоциации образуют только один вид анионов - гидроксид-ионы OH−, а также катионы металла. Растворимые основания являются сильными электролитами, так как диссоциируют на ионы полностью:
KOH → K+ + OH−.
Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH−.
Количества образующихся ионов соотносятся как коэффициенты, т.е. в результате диссоциации 1 моль гидроксида кальция образуется 1 моль катионов кальция и 2 моль гидроксид-ионов (так как коэффициент перед гидроксид-ионами равен 2).
Нерастворимые гидроксиды являются слабыми электролитами, т.е. в растворе они не диссоциируют на ионы.
Соли
Соли - сильные электролиты, образующие при диссоциации катионы металла и анионы кислотного остатка:
Na2SO4 → 2Na+ + SO42−;
Al2(SO4)3 → 2Al3+ + 3SO42−;
Ca(NO3)2 → Ca2+ + 2NO3−.
При диссоциации 1 моль Ca(NO3)2 образуется 1 моль катионов кальция и 2 моль нитрат-анионов (так как коэффициент перед NO3− равен 2), в сумме образуется 3 моль ионов (1+2=3).
В рамках ОГЭ можно считать, что все соли являются сильными электролитами (как растворимые, так и нерастворимые), но нерастворимые соли на ионы не расписываем, так как в растворе они (ионы) находятся в незначительном количестве.
На ионы нужно расписывать только сильные растворимые электролиты, в данном случае только растворимые соли.
Вспомним основные анионы кислотных остатков, которые часто встречаются на ОГЭ:
| Кислотный остаток | Название кислотного остатка | Пример соли | Название соли |
|---|---|---|---|
| CO32− | карбонат | K2CO3 | карбонат калия |
| SiO32− | силикат | CaSiO3 | силикат кальция |
| NO3− | нитрат | NaNO3 | нитрат натрия |
| NO2− | нитрит | Ca(NO2)2 | нитрит кальция |
| PO43− | фосфат | Ca3(PO4)2 | фосфат кальция |
| SO42− | сульфат | MgSO4 | сульфат магния |
| SO32− | сульфит | BaSO3 | сульфит бария |
| ClO4− | перхлорат* | KClO4 | перхлорат калия* |
| ClO3− | хлорат* | NaClO3 | хлорат натрия* |
| ClO2− | хлорит* | Ba(ClO2)2 | хлорит бария* |
| ClO− | гипохлорит* | KClO | гипохлорит калия* |
| F− | фторид | CaF2 | фторид кальция |
| Cl− | хлорид | BaCl2 | хлорид бария |
| Br− | бромид | NaBr | бромид натрия |
| I− | йодид | KI | йодид калия |
* Названия солей хлора для ОГЭ знать не нужно, но необходимо знать, что такие соли и кислотные остатки существуют, так как они встречаются в тестовых заданиях. Т.е. нужно уметь определять, что NaClO4, например, это соль и уметь расписывать её на ионы.