Сильные электролиты
Вещества, быстро распадающиеся на ионы в расплавах или растворах, называются сильными электролитами. К ним относятся растворимые соли, сильные кислоты и щелочи.
Электролитическая диссоциация
Чтобы раствор или расплав проводили электрический ток, необходимо присутствие заряженных частиц (ионов). Он распадается на ионы, то есть подвергается электролитической диссоциации от веществ, содержащих полярные молекулы. Под действием молекул воды или при высоких температурах разрушаются полярные или ионные ковалентные связи. В результате образуются положительно заряженные катионы, ионы и анионы, отрицательно заряженные ионы.
Рис. 1. Катионы и анионы.
Реакция электролитической диссоциации записывается с помощью ионного уравнения:
- HCl → H+ + Cl–;
- КОН → К+ + ОН–;
- Na3PO4 → 3Na+ + PO43-.
Скорость реакции и полнота разложения веществ зависят от степени диссоциации. Эта величина показывает, какая часть молекул от общего числа молекул вещества распадается на катионы и анионы. Степень диссоциации определяет, как ведет себя вещество в растворе: растворяется полностью или частично.
Степень диссоциации зависит от некоторых внешних факторов. Показатель степени можно увеличить, увеличив температуру. В кипящей воде электролит диссоциирует быстрее, молекулы активнее распадаются на ионы. Но увеличение концентрации вещества уменьшает степень диссоциации. Чем выше концентрация электролита, тем меньше влияние растворителя и, следовательно, слабее диссоциация.
Степень диссоциации чаще всего выражают в процентах. Для расчета степени диссоциации используют формулу:
α = n / N ∙ 100 %,
где:
- n – количество молекул, разложенных на катионы и анионы;
- N – общее количество молекул электролита.
Электролиты, молекулы которых быстро и необратимо распадаются на ионы, называются сильными электролитами.
Рис. 2. Сильные электролиты.
Сильные электролиты
Степень диссоциации сильных электролитов больше 0,3 или 30%. Они почти полностью диссоциированы. Диссоциация в этом случае необратима.
Список сильных электролитов:
- неорганические соли – Ca(NO3)2, Na2SO4, NaCl, K2S, AlBr3, Cr2(SO4)3;
- сильные неорганические кислоты — HCl, HBr, HI, H2SO4, HNO3, HClO4, HMnO4;
- гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов (щелочи) — KOH, RbOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2.
Определить, какая соль относится к сильным электролитам, можно с помощью таблицы растворимости солей. Все водорастворимые соли являются сильными электролитами, малорастворимые и нерастворимые соли — слабыми электролитами.
Рис. 3. Таблица растворимости солей.