14474 Podstawy chemii, ćwiczenia laboratoryjne
0

1. REAKCJE CHEMICZNE W WODNYCH ROZTWORACH ELEKTROLITÓW

W roztworach wodnych elektrolitów zachodzą reakcje, których efektem może

być:

-    powstawanie trudno rozpuszczalnego osadu,

-    powstawanie barwnego związku,

-    wydzielanie się gazu opuszczającego układ reakcji,

-    zmiana odczynu (pH) roztworu,

-    zmiana potencjału utleńiająco-redukującego (redoks) układu reakcyjnego.

Na tej podstawie dokonano podziału reakcji na cztery podstawowe grupy:

-    reakcje kwasowo-zasadowe,

-    reakcje utleniania i redukcji,

-    reakcje strącania osadów,

-    reakcje tworzenia kompleksów.

1.1.    Reakcje kwasów, zasad i soli

1.1.1.    Dysocjacja elektrolityczna

Rozpuszczanie substancji stałej niszczy jej sieć krystaliczną i powoduje, że przechodzi ona do rozpuszczalnika w postaci jonów odizolowanych od siebie cząsteczkami rozpuszczalnika (nosi to ogólną nazwę solwatacji), w przypadku gdy rozpuszczalnikiem jest woda mówimy o hydratacji AB <-> A(H₂0)^ + B(H₂0)_n . W każdym przypadku mamy do czynienia z rozpadem cząsteczki na jony - dysocjacją elektrolityczną. Dysocjację elektrolity czną charakteryzują ilościowo dwie wielkości: stopień dysocjacji a i stała dysocjacji K.

n    n

Stopień dysocjacji - a = —¹ lub a = ---100%

ⁿo    "o

C.il/.ic:

n - liczba cząstek (lub moli) elektrolitu ulegająca rozpadowi na jony; n_a - całkowita wprowadzona liczba cząstek lub moli elektrolitu.

Liczba cząstek zdysocjowanych n może się zmieniać od 0 (dla nieelektroli-low) do ń₀ (liczba cząstek wprowadzonych dla roztworów rozcieńczonych), •i więc stopień dysocjacji może przyjmować wartości w zakresie: 0 < a < 1. W zależności od wielkości stopnia dysocjacji można podzielić elektrolity na : mocne a> 0.3 ; prawie całkowity rozpad na jony (zaliczają się do nich: większość soli; kwasy: HC1, HC10₄, HNOi, H>S0₄; zasady: NaOH, KOH, Ca(OH)s),

średniej mocy 0.3 > a > 0.03 ; (zaliczają się do nich: kwasy: HtP0₄, H.,As0₄, CH3COOH; zasady: NH, • H₂0, Al(OH).,)

słabe a< 0.03 ; zdysocjowane w małym stopniu (zaliczają się do nich: kwasy: ILS, HNO2, H2SO3; wodorotlenki metali ciężkich: Fe(OH)₂, Fe(OH)j, Mn(OH)₂, i inne.

Kwasy i zasady jednoprotonowe dysocjują:

HX—> H⁺ + X~    HCi-^H⁺+Cr

hno.3 —» h~ + noj

MOH —» M⁺+OH~    NaOH    Na⁺ + OH~

kwasy i zasady wieloprotonowe dysocjują stopniowo:

H„X —>nH ⁺ + X^-    I etap    H,P0₄'H⁺ + IOPO4    0 = 0.27

II    etap    H2PO4 —» 11⁺ + HPO^j^-    0=0.001

III    etap    HPO4^- -> H ⁺ + PO 4“    Oai-io-5

H3PO4 —> 3H⁺ + PO^^-

M(OII)_n M ⁿ⁺ + nOH" Ca(OH)₂ -> Ca(OH)⁺ + OH '

Ca(OH)⁺ -> Ca²⁺ + OH~

Ca(OH)₂ -> Ca²⁺ +2011"

21