ԷԼԵԿՏՐՈԼԻՏՆԵՐ- նյութեր, որոնց լուծույթները կամ հալվածքները փոխանցում են էլեկտրական հոսանք.

ՈՉ ԷԼԵԿՏՐՈԼԻՏՆԵՐ– նյութեր, որոնց լուծույթները կամ հալվածքները չեն փոխանցում էլեկտրական հոսանք.

Դիսոցացիա- միացությունների տարրալուծումը իոնների.

Տարանջատման աստիճանը– իոնների մեջ տարանջատված մոլեկուլների թվի հարաբերակցությունը լուծույթի մոլեկուլների ընդհանուր թվին:

ՈՒԺԵՂ ԷԼԵԿՏՐՈԼԻՏՆԵՐերբ լուծվում են ջրի մեջ, դրանք գրեթե ամբողջությամբ տարանջատվում են իոնների:

Ուժեղ էլեկտրոլիտների տարանջատման համար հավասարումներ գրելիս օգտագործվում է հավասարության նշան։

Ուժեղ էլեկտրոլիտները ներառում են.

· Լուծվող աղեր ( տես լուծելիության աղյուսակը);

· Շատ անօրգանական թթուներ՝ HNO 3, H 2 SO 4, HClO 3, HClO 4, HMnO 4, HCl, HBr, HI ( Նայել թթուներով ուժեղ էլեկտրոլիտներ լուծելիության աղյուսակում);

· Ալկալիների (LiOH, NaOH, KOH) և հողալկալիական (Ca(OH) 2, Sr(OH) 2, Ba(OH) 2) մետաղների հիմքերը ( տես հիմքերով ուժեղ էլեկտրոլիտներ լուծելիության աղյուսակում).

ԹՈՒՅԼ ԷԼԵԿՏՐՈԼԻՏՆԵՐջրային լուծույթներում միայն մասնակիորեն (շրջելի) տարանջատվում են իոնների:

Թույլ էլեկտրոլիտների համար դիսոցացիոն հավասարումներ գրելիս նշվում է հետադարձելիության նշանը։

Թույլ էլեկտրոլիտները ներառում են.

· Գրեթե բոլոր օրգանական թթուները և ջուրը (H 2 O);

· Որոշ անօրգանական թթուներ՝ H 2 S, H 3 PO 4, HClO 4, H 2 CO 3, HNO 2, H 2 SiO 3 ( Նայել թթու-թույլ էլեկտրոլիտներ լուծելիության աղյուսակում);

· Չլուծվող մետաղների հիդրօքսիդներ (Mg(OH) 2, Fe(OH) 2, Zn(OH) 2) ( նայեք հիմքերին -գթույլ էլեկտրոլիտներ լուծելիության աղյուսակում).

Էլեկտրոլիտային տարանջատման աստիճանի վրա ազդում են մի շարք գործոններ.

լուծիչի բնույթը և էլեկտրոլիտուժեղ էլեկտրոլիտները իոնային և կովալենտային ուժեղ բևեռային կապերով նյութեր են. լավ իոնացնող ունակություն, այսինքն. Նյութերի տարանջատում առաջացնելու ունակությունը օժտված է բարձր դիէլեկտրական հաստատունով լուծիչներով, որոնց մոլեկուլները բևեռային են (օրինակ՝ ջուր);

ջերմաստիճանըՔանի որ տարանջատումը էնդոթերմիկ գործընթաց է, ջերմաստիճանի բարձրացումը մեծացնում է α-ի արժեքը.

կենտրոնացումԵրբ լուծույթը նոսրացվում է, տարանջատման աստիճանը մեծանում է, իսկ կոնցենտրացիայի աճով նվազում է.

տարանջատման գործընթացի փուլըՅուրաքանչյուր հաջորդ փուլ ավելի քիչ արդյունավետ է, քան նախորդը, մոտավորապես 1000–10000 անգամ; օրինակ, ֆոսֆորաթթվի համար α 1 > α 2 > α 3:

H3PO4⇄H++H2PO−4 (առաջին փուլ, α 1),

H2PO−4⇄H++HPO2−4 (երկրորդ փուլ, α 2),

НPO2−4⇄Н++PO3−4 (երրորդ փուլ, α 3).

Այդ իսկ պատճառով այս թթվի լուծույթում ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան ամենաբարձրն է, իսկ PO3−4 ֆոսֆատ իոնների կոնցենտրացիան ամենացածրն է։

1. Լուծելիությունը և նյութի տարանջատման աստիճանը կապված չեն միմյանց հետ։ Օրինակ՝ քացախաթթուն, որը շատ (անսահմանափակ) լուծելի է ջրում, թույլ էլեկտրոլիտ է։

2. Թույլ էլեկտրոլիտի լուծույթը մյուսներից ավելի քիչ է պարունակում այն ​​իոնները, որոնք առաջանում են էլեկտրոլիտիկ դիսոցացիայի վերջին փուլում.

Ազդեցվում է նաև էլեկտրոլիտիկ դիսոցիացիայի աստիճանը ավելացնելով այլ էլեկտրոլիտներօրինակ՝ մածուցիկ թթվի տարանջատման աստիճանը

HCOOH ⇄ HCOO − + H +

նվազում է, եթե լուծույթին ավելացնեն մի քիչ նատրիումի ֆորմատ: Այս աղը տարանջատվում է՝ ձևավորելով ֆորմատ իոններ HCOO −.

HCOONa → HCOO−+Na+

Արդյունքում, լուծույթում HCOO– իոնների կոնցենտրացիան մեծանում է, և Լե Շատելիեի սկզբունքի համաձայն, ֆորմատի իոնների կոնցենտրացիայի աճը տեղափոխում է ձևաթթվի տարանջատման գործընթացի հավասարակշռությունը դեպի ձախ, այսինքն. դիսոցիացիայի աստիճանը նվազում է.

Օստվալդի նոսրացման օրենքը- հարաբերություն, որն արտահայտում է երկուական թույլ էլեկտրոլիտի նոսր լուծույթի համարժեք էլեկտրական հաղորդունակության կախվածությունը լուծույթի կոնցենտրացիայից.

Ահա էլեկտրոլիտի տարանջատման հաստատունը, կոնցենտրացիան և համարժեք էլեկտրական հաղորդունակության արժեքներն են համապատասխանաբար կոնցենտրացիայի և անսահման նոսրացման դեպքում: Հարաբերությունները զանգվածային գործողության և հավասարության օրենքի հետևանք են

որտեղ է դիսոցիացիայի աստիճանը:

Օստվալդի նոսրացման օրենքը ստացվել է Վ. Օստվալդի կողմից 1888 թվականին, և նա նույնպես հաստատել է այն փորձարարական եղանակով: Էլեկտրոլիտային դիսոցիացիայի տեսության հիմնավորման համար մեծ նշանակություն ունեցավ Օստվալդի նոսրացման օրենքի ճշտության փորձարարական հաստատումը։

Ջրի էլեկտրոլիտիկ տարանջատում. Ջրածնի pH Ջուրը թույլ ամֆոտերային էլեկտրոլիտ է՝ H2O H+ + OH- կամ, ավելի ճիշտ՝ 2H2O = H3O+ + OH- Ջրի դիսոցման հաստատունը 25°C-ում հավասար է. հարյուր միլիոն ջրի մոլեկուլից, հետևաբար ջրի կոնցենտրացիան կարելի է համարել հաստատուն և հավասար 55,55 մոլ/լ (ջրի խտությունը՝ 1000 գ/լ, զանգվածը՝ 1 լ 1000 գ, ջրային նյութի քանակը՝ 1000 գ՝ 18 գ/մոլ։ = 55,55 մոլ, C = 55,55 մոլ՝ 1 լ = 55 ,55 մոլ/լ): Այնուհետև այս արժեքը հաստատուն է տվյալ ջերմաստիճանում (25°C), այն կոչվում է ջրի իոնային արդյունք ԿՎտ: Ջրի դիսոցիացիան էնդոթերմային գործընթաց է, հետևաբար, ջերմաստիճանի բարձրացման հետ, Լե Շատելիեի սկզբունքի համաձայն, դիսոցիացիան ուժեղանում է. իոնային արտադրանքը մեծանում է և հասնում է 10-13 արժեքի 100°C-ում: Մաքուր ջրի մեջ 25°C ջերմաստիճանում ջրածնի և հիդրօքսիլ իոնների կոնցենտրացիաները հավասար են՝ = = 10-7 մոլ/լ Այն լուծույթները, որոնցում ջրածնի և հիդրօքսիլ իոնների կոնցենտրացիաները հավասար են միմյանց, կոչվում են չեզոք։ Եթե ​​մաքուր ջրին թթու ավելացնեն, ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան կմեծանա և կդառնա ավելի քան 10-7 մոլ/լ, միջավայրը կդառնա թթվային, իսկ հիդրօքսիլ իոնների կոնցենտրացիան անմիջապես կփոխվի այնպես, որ ջրի իոնային արտադրանքը պահպանվի։ դրա արժեքը 10-14 է: Նույնը տեղի կունենա մաքուր ջրի մեջ ալկալի ավելացնելիս։ Ջրածնի և հիդրօքսիլ իոնների կոնցենտրացիաները կապված են միմյանց հետ իոնային արտադրանքի միջոցով, հետևաբար, իմանալով իոններից մեկի կոնցենտրացիան, հեշտ է հաշվարկել մյուսի կոնցենտրացիան։ Օրինակ, եթե = 10-3 մոլ/լ, ապա = ԿՎտ/ = 10-14/10-3 = 10-11 մոլ/լ, կամ եթե = 10-2 մոլ/լ, ապա = ԿՎտ/ = 10-14 /10-2 = 10-12 մոլ/լ. Այսպիսով, ջրածնի կամ հիդրօքսիլ իոնների կոնցենտրացիան կարող է ծառայել որպես միջավայրի թթվայնության կամ ալկալայնության քանակական բնութագիր։ Գործնականում նրանք օգտագործում են ոչ թե ջրածնի կամ հիդրօքսիլ իոնների կոնցենտրացիաները, այլ ջրածնի pH կամ հիդրօքսիլ pH ցուցանիշները։ Ջրածնի pH ցուցիչը հավասար է ջրածնի իոնների կոնցենտրացիայի բացասական տասնորդական լոգարիթմին. վերցնելով ջրի իոնային արտադրանքի լոգարիթմը, որը pH + pH = 14 Եթե միջավայրի pH-ը 7 է, ապա շրջակա միջավայրը չեզոք է, եթե 7-ից պակաս՝ թթվային, և որքան ցածր է pH-ը, այնքան բարձր է ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան։ . 7-ից մեծ pH նշանակում է, որ միջավայրը ալկալային է, որքան բարձր է pH-ը, այնքան բարձր է հիդրօքսիլ իոնների կոնցենտրացիան:

Նորություններ և իրադարձություններ

այն պայմաններում, երբ այն նախկինում չէր աշխատել, ասում է Կոնստանտինոս Գերասոպուլոսը՝ APL-ի ավագ գիտնական, ով ղեկավարում է հետազոտությունը:

Լիթիումի աղերի կոնցենտրացիան մեծացնելով և խառնելով էլեկտրոլիտպոլիմերային նյութով, որը հիշեցնում է շատ փափուկ...

Համաձայն Շեֆիլդի համալսարանի հետազոտության, դեն նետված տոնական խորհրդանիշները կարելի է պահել աղբավայրից դուրս և վերածել ներկերի և սննդի քաղցրացուցիչների:

Հարյուր հազարավոր...

«ՖոսԱգրո» խմբի մաս կազմող «Ապատիտ» ԲԲԸ «Չերեպովեց» համալիրում հանդիսավոր մթնոլորտում սկսվել են ամոնիումի սուլֆատի նոր արտադրության գործարկման աշխատանքները: Արտադրական տեղադրում...

ներքին կարճ միացումներ, որոնք կարող են հեղուկներ բռնկել էլեկտրոլիտներ, որը կարող է հանգեցնել պայթյունների և հրդեհների։ Իլինոյսի համալսարանի ինժեներները մշակել են պոլիմերային հիմքով պինդ էլեկտրոլիտ, որը կարող է ինքնաբուժվել վնասից հետո: Նաև...

Ռոսկաչեստվոյի փորձագետները փորձարկել են արհեստական ​​ծառեր՝ Ամանորի գլխավոր խորհրդանիշի հետ կապված հաճախորդների հարցերին պատասխանելու համար։ Օրենսդրական մակարդակով արհեստական ​​ծառերի պահանջները...

Մասաչուսեթսի տեխնոլոգիական ինստիտուտի նոր ուսումնասիրությունը ուսումնասիրում է բնական գազի հակադիր դերը կլիմայի փոփոխության դեմ պայքարում՝ կամուրջ ապահովելով ապագայում արտանետումների նվազեցման համար, բայց նաև...

Տեղեկություն

Գիտնականները ստեղծել են «չսպանվող» մարտկոց
Դատված տոնածառերը կարող են օգտագործվել ներկանյութեր և քաղցրացուցիչներ պատրաստելու համար, ասում են գիտնականները
PhosAgro-ն սկսում է երկրում ամոնիումի սուլֆատի առաջին արտադրությունը

Կազմակերպությունների և ձեռնարկությունների կատալոգ

Տեխնիկական քիմիական նյութերի առքուվաճառքով մասնագիտացած առևտրային ընկերություն՝ 1. աղաթթու 2. ծծմբաթթու 3. ֆոսֆորաթթու 4. ազոտական ​​թթու 5. էթիլեն գլիկոլ 6. կաուստիկ սոդա 7. ջրածնի պերօքսիդ...

Մենք Վոլգոգրադի մարզում ամենաուժեղ վաճառողն ենք։ Մենք Վոլգոգրադի մարզում ամենաուժեղ վաճառողն ենք։

Մենք Վոլգոգրադի մարզում ամենաուժեղ վաճառողն ենք։

2007 թվականին երկաթուղային գլանվածքի սպառումը կազմել է մոտավորապես 13,367 տոննա:

Ապրանքների առքուվաճառքի առաջարկներ

Մենք առաջարկում ենք քիմիապես մաքուր ազոտական ​​թթու Սարատովի պահեստից: Փաթեթավորում՝ 20 լ (28 կգ) տարողությամբ, Գինը 53 ռուբլի/կգ.

Արդյունաբերական քիմիկատների և քիմիական հումքի վաճառք. Ամիններ, հիդրօքսիդներ, գլիկոլներ, թթուներ, մակերեսային ակտիվ նյութեր, պլաստիկացնողներ, լուծիչներ, աղեր, սպիրտներ, եթերներ և այլն: Իզոպրոպիլային սպիրտ, նատրիումի հիպոքլորիտ, թորած գլիցերին...

Մենք վաճառում ենք օրթոֆոսֆորական թթու արդյունաբերական օգտագործման համար V ոչ պակաս, քան 73%, So3 ոչ ավելի, քան 3%, Որպես ոչ ավելի, քան 0,004% Առաքում երկաթուղային տանկերով: Գինը գնորդի երկաթուղային կայարանում ըստ ցանկության:

1. ՀԱՄԱՌՈՏ ԲՆՈՒԹԱԳԻՐՆԵՐ 1.1. ՊԱԼՄԻՏԱԿԱՆ ԹԹՈՒ, ՆՐԱ ԱՂԵՐԸ ԵՎ ԵԹԵՐՆԵՐԸ 1.1.1. Պալմիտիկ թթու (Ցետիլ) 1.1.2. Պալմիթաթթվի աղեր (պալմիտատներ) 1.1.3. Պալմիթաթթվի եթերներ (p...

Կազմակերպությունն առաջարկում է պարենային կիտրոնաթթու, որն արտադրվում է Չինաստանում Սարատովի պահեստից: Փաթեթավորում՝ 25 կգ տոպրակներ։ Զեղչեր՝ ըստ ծավալների, հնարավոր է առաքում քաղաքի ներսում։ Սարատովի պահեստների հասցեները. Վ...

Քիմիական արտադրանքի վաճառք՝ սնդիկի օքսիստիբատ, սնդիկի պիրոանտիմոնատ, Hg2Sb2O7, օսմիում - 187 (օսմիում), կարմիր սնդիկ M-1 (RM-39/39), 2-դիմեթիլամինո էթանոլ h, 2-քլորբենզոնիտրիլ, 3-քլորբենզոնիտրիլ...

1. ԷԼԵԿՏՐՈԼԻՏՆԵՐ

1.1. Էլեկտրոլիտիկ դիսոցացիա. Տարանջատման աստիճանը. Էլեկտրոլիտային հզորություն

Ըստ էլեկտրոլիտիկ դիսոցացիայի տեսության՝ աղերը, թթուները և հիդրօքսիդները ջրում լուծվելիս ամբողջությամբ կամ մասնակիորեն քայքայվում են անկախ մասնիկների՝ իոնների։

Բևեռային լուծիչի մոլեկուլների ազդեցությամբ նյութի մոլեկուլների իոնների տարրալուծման գործընթացը կոչվում է էլեկտրոլիտիկ դիսոցացիա։ Այն նյութերը, որոնք լուծույթներում տարանջատվում են իոնների, կոչվում են էլեկտրոլիտներ.Արդյունքում լուծումը ձեռք է բերում էլեկտրական հոսանք վարելու հատկություն, քանի որ դրանում հայտնվում են շարժական էլեկտրական լիցքակիրներ։ Ըստ այս տեսության՝ էլեկտրոլիտները ջրում լուծվելիս տրոհվում են (տարանջատվում) դրական և բացասական լիցքավորված իոնների։ Դրական լիցքավորված իոնները կոչվում են կատիոններ; դրանք ներառում են, օրինակ, ջրածնի և մետաղի իոնները: Բացասական լիցքավորված իոնները կոչվում են անիոններ; Դրանք ներառում են թթվային մնացորդների իոններ և հիդրօքսիդի իոններ:

Դիսոցացման գործընթացը քանակականորեն բնութագրելու համար ներկայացվեց դիսոցացման աստիճանի հասկացությունը։ Էլեկտրոլիտի (α) տարանջատման աստիճանը տվյալ լուծույթում իոնների քայքայված նրա մոլեկուլների քանակի հարաբերակցությունն է ( n ), լուծույթում իր մոլեկուլների ընդհանուր թվին ( N), կամ

α = .

Էլեկտրոլիտային տարանջատման աստիճանը սովորաբար արտահայտվում է կամ միավորի ֆրակցիաներով կամ որպես տոկոս։

0,3-ից (30%)-ից ավելի դիսոցման էլեկտրոլիտները սովորաբար կոչվում են ուժեղ, 0,03-ից (3%)-ից մինչև 0,3 (30%)՝ միջին, 0,03-ից պակաս (3%)՝ թույլ էլեկտրոլիտներ: Այսպիսով, 0,1 մ լուծույթի համար CH3COOH α = 0,013 (կամ 1,3%): Հետեւաբար, քացախաթթուն թույլ էլեկտրոլիտ է: Դիսոցացիայի աստիճանը ցույց է տալիս, թե նյութի լուծված մոլեկուլների որ մասն է բաժանվել իոնների։ Ջրային լուծույթներում էլեկտրոլիտի էլեկտրոլիտային տարանջատման աստիճանը կախված է էլեկտրոլիտի բնույթից, կոնցենտրացիայից և ջերմաստիճանից։

Իրենց բնույթով էլեկտրոլիտները կարելի է բաժանել երկու մեծ խմբի. ուժեղ և թույլ. Ուժեղ էլեկտրոլիտներտարանջատել գրեթե ամբողջությամբ (α = 1):

Ուժեղ էլեկտրոլիտները ներառում են.

1) թթուներ (H 2 SO 4, HCl, HNO 3, HBr, HI, HClO 4, H M nO 4);

2) հիմքեր՝ հիմնական ենթախմբի առաջին խմբի մետաղների հիդրօքսիդներ (ալկալիներ). LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH , ինչպես նաև հողալկալիական մետաղների հիդրօքսիդներ – Ba (OH) 2, Ca (OH) 2, Sr (OH) 2;.

3) ջրում լուծվող աղեր (տես լուծելիության աղյուսակ).

Թույլ էլեկտրոլիտներ շատ փոքր չափով տարանջատվում են իոնների, լուծույթներում հանդիպում են հիմնականում չդիսոցացված վիճակում (մոլեկուլային տեսքով)։ Թույլ էլեկտրոլիտների համար հավասարակշռություն է հաստատվում չտարանջատված մոլեկուլների և իոնների միջև։

Թույլ էլեկտրոլիտները ներառում են.

1) անօրգանական թթուներ ( H 2 CO 3, H 2 S, HNO 2, H 2 SO 3, HCN, H 3 PO 4, H 2 SiO 3, HCNS, HClO և այլն);

2) ջուր (H 2 O);

3) ամոնիումի հիդրօքսիդ ( NH 4 OH);

4) օրգանական թթուների մեծ մասը

(օրինակ, քացախային CH 3 COOH, ձևային HCOOH);

5) որոշ մետաղների չլուծվող և թույլ լուծվող աղեր և հիդրօքսիդներ (տես լուծելիության աղյուսակը).

Գործընթացը էլեկտրոլիտիկ դիսոցացիապատկերված է քիմիական հավասարումների միջոցով: Օրինակ՝ աղաթթվի տարանջատումը (HCլ ) գրված է հետևյալ կերպ.

HCl → H + + Cl – .

Հիմքերը տարանջատվում են՝ առաջացնելով մետաղական կատիոններ և հիդրօքսիդի իոններ։ Օրինակ՝ KOH-ի տարանջատումը

KOH → K + + OH – .

Պոլիբազային թթուները, ինչպես նաև բազմավալենտ մետաղների հիմքերը տարանջատվում են աստիճանաբար։ Օրինակ,

H 2 CO 3 H + + HCO 3 –,

HCO 3 – H + + CO 3 2– .

Առաջին հավասարակշռությունը՝ դիսոցացիա ըստ առաջին քայլի, բնութագրվում է հաստատունով

.

Երկրորդ փուլի տարանջատման համար.

.

Ածխաթթվի դեպքում դիսոցման հաստատուններն ունեն հետևյալ արժեքները. Կ I = 4.3× 10 –7, Կ II = 5,6 × 10–11։ Միշտ քայլ առ քայլ տարանջատման համար ԿԵս > Կ II > Կ III >... , որովհետեւ էներգիան, որը պետք է ծախսվի իոնը առանձնացնելու համար, նվազագույն է, երբ այն անջատվում է չեզոք մոլեկուլից:

Ջրի մեջ լուծվող միջին (նորմալ) աղերը տարանջատվում են՝ առաջացնելով դրական լիցքավորված մետաղական իոններ և թթվային մնացորդի բացասական լիցքավորված իոններ։

Ca(NO 3) 2 → Ca 2+ + 2NO 3 –

Al 2 (SO 4) 3 → 2Al 3+ +3SO 4 2–.

Թթվային աղերը (հիդրոաղերը) անիոնում ջրածին պարունակող էլեկտրոլիտներ են, որոնք կարող են պառակտվել H+ ջրածնի իոնի տեսքով: Թթվային աղերը համարվում են պոլիբազային թթուներից ստացված արտադրանք, որոնցում ջրածնի ոչ բոլոր ատոմները փոխարինվում են մետաղով։ Թթվային աղերի տարանջատումը տեղի է ունենում փուլերով, օրինակ.

KHCO 3 → K + + HCO 3 – (առաջին փուլ)

, , 21 , , ,
, 25-26 , 27-28 , , 30, , , , , , , , /2003

§ 6.3. Ուժեղ և թույլ էլեկտրոլիտներ

Այս բաժնի նյութը ձեզ մասամբ ծանոթ է նախկինում սովորած դպրոցական քիմիայի դասընթացներից և նախորդ բաժնից: Եկեք համառոտ վերանայենք ձեր իմացածը և ծանոթանանք նոր նյութին։

Նախորդ բաժնում մենք քննարկեցինք որոշ աղերի և օրգանական նյութերի վարքագիծը ջրային լուծույթներում, որոնք ամբողջությամբ քայքայվում են իոնների ջրային լուծույթում:
Կան մի շարք պարզ, բայց անհերքելի ապացույցներ այն մասին, որ ջրային լուծույթներում որոշ նյութեր քայքայվում են մասնիկների: Այսպես, ծծմբային H2SO4, ազոտական ​​HNO3, քլորի HClO4, աղած (հիդրոքլորային) HCl, քացախային CH3COOH և այլ թթուների ջրային լուծույթները թթու համ ունեն։ Թթուների բանաձևերում ընդհանուր մասնիկը ջրածնի ատոմն է, և կարելի է ենթադրել, որ այն (իոնի տեսքով) այս բոլոր այդքան տարբեր նյութերի նույն համի պատճառն է։
Ջրային լուծույթում տարանջատման ժամանակ առաջացած ջրածնի իոնները լուծույթին տալիս են թթու համ, այդ իսկ պատճառով նման նյութերը կոչվում են թթուներ։ Բնության մեջ միայն ջրածնի իոններն ունեն թթու համ։ Ջրային լուծույթում ստեղծում են այսպես կոչված թթվային (թթու) միջավայր։

Հիշեք, երբ դուք ասում եք «քլորաջրածին», դուք նկատի ունեք այս նյութի գազային և բյուրեղային վիճակը, բայց ջրային լուծույթի համար պետք է ասել «քլորաջրածնի լուծույթ», «աղաթթու» կամ օգտագործել «աղաթթու» ընդհանուր անվանումը, չնայած. նյութի բաղադրությունը ցանկացած վիճակում՝ արտահայտված նույն բանաձևով՝ HCl.

Լիթիումի (LiOH), նատրիումի (NaOH), կալիումի (KOH), բարիումի (Ba(OH)2), կալցիումի (Ca(OH)2) և այլ մետաղական հիդրօքսիդների ջրային լուծույթներն ունեն նույն տհաճ դառը օճառի համը և առաջացնում են զգացողություն։ սահելու։ Ըստ երևույթին, նման միացություններում ընդգրկված OH – հիդրօքսիդ իոնները պատասխանատու են այս հատկության համար:
Հիդրոքլորաթթու HCl-ը, հիդրոբրոմի HBr-ը և հիդրոիոդաթթունը նույն կերպ են արձագանքում ցինկի հետ՝ չնայած իրենց տարբեր բաղադրությանը, քանի որ իրականում դա թթուն չէ, որ արձագանքում է ցինկի հետ.

Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H2,

և ջրածնի իոններ.

Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2,

և առաջանում են ջրածնի գազ և ցինկի իոններ։
Որոշ աղի լուծույթների, օրինակ՝ կալիումի քլորիդ KCl-ի և նատրիումի նիտրատի NaNO 3-ի խառնումը չի ուղեկցվում նկատելի ջերմային ազդեցությամբ, չնայած լուծույթի գոլորշիացումից հետո ձևավորվում է չորս նյութերի բյուրեղների խառնուրդ՝ բնօրինակները՝ կալիումի քլորիդ և նատրիում։ նիտրատ և նորերը՝ կալիումի նիտրատ KNO 3 և նատրիումի քլորիդ NaCl: Կարելի է ենթադրել, որ լուծույթում սկզբնական երկու աղերն ամբողջությամբ քայքայվում են իոնների, որոնք գոլորշիանալիս ձևավորում են չորս բյուրեղային նյութեր.

Համեմատելով այս տեղեկատվությունը թթուների, հիդրօքսիդների և աղերի ջրային լուծույթների էլեկտրական հաղորդունակության և մի շարք այլ դրույթների հետ՝ S.A. Arrhenius-ը 1887 թվականին առաջ քաշեց էլեկտրոլիտիկ դիսոցիացիայի վարկածը, ըստ որի թթուների, հիդրօքսիդների և աղերի մոլեկուլները լուծվում են ջուր, տարանջատվել իոնների։
Էլեկտրոլիզի արտադրանքների ուսումնասիրությունը թույլ է տալիս իոններին դրական կամ բացասական լիցքեր վերագրել: Ակնհայտ է, որ եթե թթուն, օրինակ ազոտային HNO 3-ը, տարանջատվում է, ասենք, երկու իոնների և ջրային լուծույթի էլեկտրոլիզի ժամանակ կաթոդում ջրածին է ազատվում (բացասական լիցքավորված էլեկտրոդ), ապա, հետևաբար, կան դրական լիցքավորված ջրածնի իոններ H +: լուծման մեջ։ Այնուհետև դիսոցման հավասարումը պետք է գրվի հետևյալ կերպ.

НNO 3 = Н + + .

Էլեկտրոլիտիկ դիսոցացիա- ջրի մոլեկուլի (կամ այլ լուծիչի) հետ փոխազդեցության արդյունքում միացության ամբողջական կամ մասնակի տարրալուծումը ջրում իոնների մեջ լուծվելիս:
Էլեկտրոլիտներ– թթուներ, հիմքեր կամ աղեր, որոնց ջրային լուծույթները տարանջատման արդյունքում անցկացնում են էլեկտրական հոսանք.
Այն նյութերը, որոնք ջրային լուծույթում չեն տարանջատվում իոնների և որոնց լուծույթները էլեկտրական հոսանք չեն անցկացնում, կոչվում են. ոչ էլեկտրոլիտներ.
Էլեկտրոլիտների տարանջատումը քանակապես բնութագրվում է տարանջատման աստիճանը– իոնների մեջ տրոհված «մոլեկուլների» (բանաձևի միավորների) քանակի հարաբերակցությունը լուծված նյութի «մոլեկուլների» ընդհանուր թվին: Դիսոցացիայի աստիճանը նշվում է հունարեն տառով: Օրինակ, եթե լուծված նյութի յուրաքանչյուր 100 «մոլեկուլից» 80-ը տարանջատվում է իոնների, ապա լուծված նյութի տարանջատման աստիճանը հավասար է՝ = 80/100 = 0,8 կամ 80%։
Ըստ տարանջատման ունակության (կամ, ինչպես ասում են, «ուժով») էլեկտրոլիտները բաժանվում են ուժեղ, միջինԵվ թույլ. Ըստ տարանջատման աստիճանի՝ 30% լուծույթ ունեցողները համարվում են ուժեղ էլեկտրոլիտներ, թույլ էլեկտրոլիտները՝< 3%, к средним – 3% 30%. Сила электролита – величина, зависящая от концентрации вещества, температуры, природы растворителя и др.
Ջրային լուծույթների դեպքում ուժեղ էլեկտրոլիտներ(> 30%) ներառում են միացությունների հետևյալ խմբերը.
1 . Շատ անօրգանական թթուներ, ինչպիսիք են հիդրոքլորային HCl, ազոտական ​​HNO 3, ծծմբական H 2 SO 4 նոսր լուծույթներում: Ամենաուժեղ անօրգանական թթուն պերքլորային HClO 4-ն է։
Ոչ թթվածնային թթուների ուժը մեծանում է մի շարք նմանատիպ միացությունների մեջ, երբ շարժվում են թթու ձևավորող տարրերի ենթախմբով.

HCl – HBr – HI.

Հիդրոֆտորաթթուն HF-ն լուծում է ապակին, բայց դա ամենևին չի ցույց տալիս դրա ուժը: Այս թթվածնազուրկ հալոգեն պարունակող թթուն դասակարգվում է որպես միջին հզորության թթու՝ շնորհիվ H–F կապի բարձր էներգիայի, HF մոլեկուլների միանալու (միանալու) ունակության՝ ուժեղ ջրածնային կապերի պատճառով, F – իոնների փոխազդեցության շնորհիվ HF-ի հետ։ մոլեկուլներ (ջրածնային կապեր) իոնների և այլ ավելի բարդ մասնիկների առաջացմամբ։ Արդյունքում ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան այս թթվի ջրային լուծույթում զգալիորեն նվազում է, ուստի ֆտորաթթուն համարվում է միջին ուժի։
Ջրածնի ֆտորիդը փոխազդում է սիլիցիումի երկօքսիդի հետ, որը ապակու մի մասն է, համաձայն հավասարման.

SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O:

Հիդրոֆտորաթթուն չի կարելի պահել ապակե տարաներում: Այդ նպատակով օգտագործվում են կապարից, որոշ պլաստմասսայից և ապակուց պատրաստված անոթներ, որոնց պատերը ներսից պատված են պարաֆինի հաստ շերտով։ Եթե ​​ապակին «փորագրելու» համար օգտագործվում է ֆտորաջրածին գազ, ապա ապակու մակերեսը դառնում է փայլատ, որն օգտագործվում է ապակու վրա մակագրություններ և տարբեր ձևավորումներ կիրառելու համար։ Ապակու «փորագրումը» ֆտորաթթվի ջրային լուծույթով հանգեցնում է ապակու մակերեսի կոռոզիայից, որը մնում է թափանցիկ։ Սովորաբար առևտրում առկա է հիդրոֆտորաթթվի 40% լուծույթ:

Նույն տիպի թթվածնային թթուների ուժը փոխվում է հակառակ ուղղությամբ, օրինակ՝ HIO 4 պարբերական թթուն ավելի թույլ է, քան պերքլորաթթուն HClO 4։
Եթե ​​տարրը ձևավորում է մի քանի թթվածնային թթուներ, ապա ամենամեծ ուժն ունի այն թթուն, որի մեջ թթու ձևավորող տարրն ունի ամենաբարձր վալենտությունը։ Այսպիսով, HClO (հիպոքլորային) – HClO 2 (քլորային) – HClO 3 (քլորային) – HClO 4 (քլորային) թթուների շարքում վերջինս ամենաուժեղն է։

Մեկ ծավալ ջուրը լուծում է մոտ երկու ծավալ քլոր: Քլորը (դրա մոտ կեսը) արձագանքում է ջրի հետ.

Cl 2 + H 2 O = HCl + HСlO:

Հիդրոքլորային թթուն ուժեղ է, նրա ջրային լուծույթում գործնականում HCl մոլեկուլներ չկան: Ավելի ճիշտ է ռեակցիայի հավասարումը գրել հետևյալ կերպ.

Cl 2 + H 2 O = H + + Cl – + HClO – 25 կՋ / մոլ:

Ստացված լուծույթը կոչվում է քլորաջուր։
Հիպոքլորային թթուն արագ գործող օքսիդացնող նյութ է, ուստի այն օգտագործվում է գործվածքները սպիտակեցնելու համար:

2 . Պարբերական համակարգի I և II խմբերի հիմնական ենթախմբերի տարրերի հիդրօքսիդները՝ LiOH, NaOH, KOH, Ca(OH) 2 և այլն: Ենթախմբով ներքև շարժվելիս, տարրի մետաղական հատկությունների մեծացման հետ մեկտեղ, ուժը հիդրօքսիդները մեծանում են. I խմբի տարրերի հիմնական ենթախմբի լուծվող հիդրօքսիդները դասակարգվում են որպես ալկալիներ։

Ալկալիները հիմքեր են, որոնք լուծելի են ջրում։ Դրանք ներառում են նաև II խմբի հիմնական ենթախմբի տարրերի հիդրօքսիդները (երկրալկալիական մետաղներ) և ամոնիումի հիդրօքսիդը (ամոնիակի ջրային լուծույթ): Երբեմն ալկալիներն այն հիդրօքսիդներն են, որոնք ջրային լուծույթում ստեղծում են հիդրօքսիդի իոնների բարձր խտություն։ Հնացած գրականության մեջ դուք կարող եք գտնել ալկալիների մեջ կալիումի կարբոնատներ K 2 CO 3 (պոտաշ) և նատրիումի կարբոնատներ Na 2 CO 3 (սոդա), նատրիումի բիկարբոնատ NaHCO 3 (խմորի սոդա), բորակ Na 2 B 4 O 7, նատրիումի հիդրոսուլֆիդներ NaHS: եւ կալիումի KHS et al.

Կալցիումի հիդրօքսիդ Ca(OH) 2-ը որպես ուժեղ էլեկտրոլիտ տարանջատվում է մեկ քայլով.

Ca(OH) 2 = Ca 2+ + 2OH – .

3 . Գրեթե բոլոր աղերը. Աղը, եթե այն ուժեղ էլեկտրոլիտ է, տարանջատվում է մեկ քայլով, օրինակ՝ երկաթի քլորիդը.

FeCl 3 = Fe 3+ + 3Cl – .

Ջրային լուծույթների դեպքում թույլ էլեկտրոլիտներ ( < 3%) относят перечисленные ниже соединения.

1 . Ջուրը H 2 O ամենակարևոր էլեկտրոլիտն է:

2 . Որոշ անօրգանական և գրեթե բոլոր օրգանական թթուներ. 3 (սիլիցիում), H 3 BO 3 (բորային, օրթոբոր), CH 3 COOH (քացախային) և այլն:
Նշենք, որ ածխաթթու գոյություն չունի H 2 CO 3 բանաձեւում: Երբ ածխածնի երկօքսիդը CO 2-ը լուծվում է ջրի մեջ, ձևավորվում է դրա հիդրատ CO 2 H 2 O, որը մենք գրում ենք H 2 CO 3 բանաձևով հաշվարկների հարմարության համար, և դիսոցման ռեակցիայի հավասարումը հետևյալն է.

Թույլ ածխաթթվի տարանջատումը տեղի է ունենում երկու փուլով. Ստացված բիկարբոնատ իոնը նույնպես իրեն թույլ էլեկտրոլիտ է պահում։
Նույն կերպ տարանջատվում են նաև այլ պոլիբազային թթուներ՝ H 3 PO 4 (ֆոսֆորական), H 2 SiO 3 (սիլիցիում), H 3 BO 3 (բորիկ)։ Ջրային լուծույթում տարանջատումը գործնականում տեղի է ունենում միայն առաջին փուլում: Ինչպե՞ս իրականացնել տարանջատում վերջին փուլում:
3 . Շատ տարրերի հիդրօքսիդներ, օրինակ՝ Al(OH) 3, Cu(OH) 2, Fe(OH) 2, Fe(OH) 3 և այլն։
Այս բոլոր հիդրօքսիդները ջրային լուծույթում տարանջատվում են աստիճանաբար, օրինակ՝ երկաթի հիդրօքսիդը
Fe(OH) 3:

Ջրային լուծույթում տարանջատումը տեղի է ունենում գրեթե բացառապես առաջին փուլում: Ինչպե՞ս տեղափոխել հավասարակշռությունը դեպի Fe 3+ իոնների ձևավորում:
Նույն տարրի հիդրօքսիդների հիմնական հատկությունները մեծանում են տարրի վալենտության նվազման հետ: Այսպիսով, երկաթի երկհիդրօքսիդի Fe(OH) 2-ի հիմնական հատկությունները ավելի ցայտուն են, քան եռահիդրօքսիդի Fe(OH) 3-ի հատկությունները: Այս պնդումը համարժեք է այն փաստին, որ Fe(OH) 3-ի թթվային հատկություններն ավելի ուժեղ են, քան Fe(OH) 2-ի:
4 . Ամոնիումի հիդրօքսիդ NH 4 OH:
Երբ ամոնիակ գազ NH 3-ը լուծվում է ջրի մեջ, ստացվում է լուծույթ, որը շատ վատ է փոխանցում էլեկտրաէներգիան և ունի դառը, օճառի համ։ Լուծման միջավայրը հիմնային է կամ ալկալային: Ամոնիակի այս վարքագիծը բացատրվում է հետևյալ կերպ. Երբ ամոնիակը լուծվում է ջրի մեջ, ձևավորվում է ամոնիակի հիդրատ NH 3 H 2 O, որին մենք պայմանականորեն վերագրում ենք գոյություն չունեցող ամոնիումի հիդրօքսիդ NH բանաձևը: 4 OH, հաշվի առնելով, որ այս միացությունը տարանջատվում է՝ ձևավորելով ամոնիումի իոն և հիդրօքսիդ իոն OH –.

NH 4 OH = + OH – .

5 . Որոշ աղեր՝ ցինկի քլորիդ ZnCl 2, երկաթի թիոցիանատ Fe(NCS) 3, սնդիկի ցիանիդ Hg(CN) 2 և այլն: Այս աղերը աստիճանաբար տարանջատվում են:

Որոշ մարդիկ ֆոսֆորաթթուն H 3 PO 4 համարում են միջին հզորության էլեկտրոլիտներ: Մենք ֆոսֆորական թթուն կհամարենք թույլ էլեկտրոլիտ և գրենք դրա տարանջատման երեք փուլերը։ Ծծմբաթթուն խտացված լուծույթներում իրեն պահում է որպես միջին հզորության էլեկտրոլիտ, իսկ շատ խտացված լուծույթներում՝ թույլ էլեկտրոլիտի պես։ Մենք հետագայում կդիտարկենք ծծմբաթթուն որպես ուժեղ էլեկտրոլիտ և կգրենք դրա տարանջատման հավասարումը մեկ քայլով:

Կարբոնաթթուն առաջանում է ջրային միջավայրում ածխաթթու գազի տարրալուծման արդյունքում։ Հանքային ջրերը արհեստականորեն հագեցած են այս նյութով։ Ածխաթթվի բանաձևը H2CO3 է: Հետևաբար, երբ բացում եք գազավորված ջրի շիշը, կարող եք տեսնել ակտիվ պղպջակներ: Ածխաթթվի հիմնական արտադրությունը տեղի է ունենում ջրում։

Հավասարումը

CO2 (գ) + H2O CO2. H2O (լուծույթ) H2CO3 H+ + HCO3- 2H+ + CO32-.

Կարբոնաթթուն ինքնին թույլ, փխրուն միացություն է, որը չի կարող մեկուսացվել ջրից ազատ վիճակում:

Բայց հարկ է նշել այն փաստը, որ ամոնիումի բիկարբոնատի տարրալուծման ժամանակ առաջանում են կայուն ածխաթթու միացություններ։ Նման ուժեղ քիմիական կապերը ձևավորվում են միայն այն ժամանակահատվածում, երբ ամոնիումի բիկարբոնատը մտնում է ռեակցիայի գազային փուլ։

Նյութը ուսումնասիրության համար հետաքրքիր առարկա է։ Ավստրալացի գիտնականներն այն ուսումնասիրում են ավելի քան 6 տարի։ Անջուր վիճակում այս թթուն նման է թափանցիկ բյուրեղների, որոնք բարձր դիմացկուն են ցածր ջերմաստիճանների նկատմամբ, բայց երբ տաքանում են, կարբոնաթթվի բյուրեղները սկսում են քայքայվել։

Այս նյութն իր կառուցվածքով համարվում է թույլ, բայց միևնույն ժամանակ կարբոնաթթուն ավելի ուժեղ է, քան բորաթթուն։ Ամբողջ գաղտնիքը ջրածնի ատոմների քանակի մեջ է։ Ածխաթթուն պարունակում է ջրածնի երկու ատոմ, ուստի այն համարվում է երկհիմնական, իսկ բորի թթունը՝ միաբազային։

Կարբոնաթթվի աղերի առանձնահատկությունները

Այս թթուն համարվում է երկհիմնական, ուստի այն կարող է ստեղծել երկու տեսակի աղ.

• . կարբոնաթթվի կարբոնատներ - միջին աղեր,
• . ածխաջրածինները թթվային աղեր են:

Կարբոնաթթվի կարբոնատները կարող են գործել հետևյալ միացություններում՝ Na2СO3, (NH4)2CO3։ Նրանք ի վիճակի չեն լուծարվել ջրային միջավայրում։ Այս նյութի թթվային աղերը ներառում են՝ բիկարբոնատներ NaHCO3, Ca(HCO3)2: Հիդրոկարբոնատներ ստանալու համար կատարվում է ռեակցիա, որի հիմնական նյութերն են կարբոնաթթուն և նատրիումը։

Կարբոնաթթվի աղերը մարդկությանը օգնել են շինարարության, բժշկության և նույնիսկ խոհարարության մեջ: Քանի որ դրանք հայտնաբերվել են հետևյալում.

• . կավիճ,
• . խմորի սոդա, սոդա մոխիր և բյուրեղային սոդա,
• . կրաքարային ապար,
• . մարմար քար,
• . պոտաշ.

Բիկարբոնատները և թթվային կարբոնատները կարող են փոխազդել թթուների հետ, և այդ ռեակցիաների ընթացքում կարող է արտազատվել ածխաթթու գազ։ Բացի այդ, այս նյութերը կարող են փոխարինելի լինել, դրանք կարող են քայքայվել ջերմաստիճանի ազդեցության տակ:

Կարբոնաթթվի ռեակցիաները.

2NaHCO3 → Na2CO3 +H2O +CO2
Na2CO3 + H2O + CO2 →2NaHCO3

Քիմիական հատկություններ

Իր կառուցվածքի շնորհիվ այս թթուն ունակ է փոխազդելու բազմաթիվ նյութերի հետ։

Կարբոնաթթվի հատկությունները բացահայտվում են ռեակցիաներում.

• . տարանջատում,
• . մետաղներով,
• . պատճառներով
• . հիմնական օքսիդներով։

Na2O + CO2 → Na2CO3
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
NaOH + CO2 → NaHCO3

Կարբոնաթթուն թույլ էլեկտրոլիտ է, քանի որ թույլ ցնդող թթուն չի կարող հանդես գալ որպես հզոր էլեկտրոլիտ, ի տարբերություն, օրինակ, աղաթթվի: Այս փաստը կարելի է տեսնել կարբոնաթթվի լուծույթին լակմուս ավելացնելով։ Գույնի փոքր փոփոխություն կլինի։ Ուստի կարելի է պնդել, որ կարբոնաթթուն կարող է պահպանել դիսոցման 1 մակարդակ։

Դիմում

Այս նյութը կարելի է տեսնել գազավորված ջրերում։ Բայց կարբոնաթթվի աղերը լայնորեն օգտագործվում են.

• . շինարարության ոլորտի համար,
• . ապակու արտադրության գործընթացում,
• . լվացող և մաքրող միջոցների արտադրության գործընթացում,
• . թղթի արտադրություն,
• . որոշ բուսական մթերքների և պարարտանյութերի համար,
• . բժշկության մեջ։

Ներքին և համաշխարհային շուկաներում վաճառքի են հանվում կարբոնաթթու պարունակող տարբեր դեղամիջոցներ և քիմիական նյութեր.

• . միզանյութ կամ կարբամիդ,
• . լիթիումի կարբոնաթթվի աղ,
• . կալցիումի կարբոնատ (կավիճ),
• . սոդա մոխիր (նատրիումի կարբոնատ) և այլն:

Միզանյութը օգտագործվում է որպես պարարտանյութ պտղատու և դեկորատիվ բույսերի համար։ Դրա միջին գինը 1 կգ-ի համար 30-40 ռուբլի է: Պատրաստի արտադրանքը փաթեթավորված է պոլիէթիլենային տոպրակների և 1, 5, 25, 50 կգ քաշով տոպրակների մեջ:

Կարբոնաթթվի լիթիումի աղն օգտագործվում է կերամիկական արտադրանքի և ապակե կերամիկայի բաղադրության մեջ։ Այս նյութը օգտագործվում է ռեակտիվ շարժիչների այրման խցիկներ արտադրելու համար, այն ավելացվում է ջնարակների, էմալների և տարբեր մետաղների այբբենարանների վրա: Ալյումինի, չուգունի և պողպատի մշակման համար այբբենարաններին ավելացվում է լիթիումի աղ:

Այս քիմիական նյութը ավելացվում է ապակու հալման գործընթացում։ Ապակիները, որոնց վրա ավելացվել է լիթիումի աղ, մեծացրել են լույսի թափանցելիությունը: Երբեմն լիթիումի կարբոնաթթուն օգտագործվում է պիրոտեխնիկայի արտադրության մեջ։

Արտադրողներ

Ռուսաստանում նման նյութի 1 կգ միջին գինը 3900-4000 ռուբլի է։ Այս նյութի հիմնական արտադրական գործարանը համարվում է «Կոմպոնենտ-Ռեակտիվ» ՍՊԸ-ի Մոսկվայի գործարանը։ Նաև կարբոնաթթվի լիթիումի աղը արտադրվում է հետևյալ ընկերություններում՝ ՍՊԸ ԿուրսկԽիմՊրոմ, ՍՊԸ ՎիտաԽիմ, ՍՊԸ Ռուսխիմ, ՓԲԸ Խիմպեկ:

Կավիճը արտադրվում է տեխնիկական և կերային նպատակներով։ Կերի կավիճի միջին գինը 1 տոննայի դիմաց 1800 ռուբլի է։ Փաթեթավորված հիմնականում 50 կգ, 32 կգ. Արտադրողներ՝ Մելովիկ ՍՊԸ, MT Resurs LLC, Zoovetsnab LLC, Agrokhiminvest LLC:

Սոդա մոխիրն օգտագործվում է լվացվելու, բծերի հեռացման և սպիտակեցման համար։ Այս ապրանքի միջին գինը մանրածախ շուկայում տատանվում է 16-30 ռուբլի 1 կգ-ի համար: Արտադրողներ՝ Novera LLC, KhimReaktiv LLC, HimPlus LLC, SpetsBurTechnology LLC, SpetsKomplekt LLC և այլն: