Теория электролитической диссоциации (ТЭД)

Тушева Галина Геннадьевна, учитель химии

Разделы: Химия

Цели:

воспитания:

воспитывать аккуратность в ведении записей в тетрадях;
приучать к поддержанию чистоты и аккуратности рабочего места;
воспитывать умение общения в коллективе.

образования:

сформировать представление об основных положения ТЭД;
рассмотреть классификацию веществ в свете ТЭД;
рассмотреть классификацию электролитов по силе;
изучить условия протекания реакций ионного обмена до конца.

развития:

уметь формулировать определение понятиям “электролит”, “неэлектролит”, “электролитическая диссоциация”, “катод”, “анод”, “степень диссоциации”, “реакция ионного обмена”;
уметь классифицировать вещества по электропроводности; по силе;
уметь составлять уравнения электролитической диссоциации;
уметь составлять уравнения реакций ионного обмена (молекулярное, полное ионное, сокращённое ионное)

Оборудование: формулы веществ, опорные схемы; NaCl, NaOH_., H₂SO₄ конц, С₂H₅OH, C₁₂H₂₂O_11, H₂O; стакан с водой, пробирки, прибор, для изучения электропроводности веществ.

Методы: словесно-наглядный, практический, словесно-поисковый, индуктивный, метод самостоятельной работы. [2].

Методика: урок-лекция, изучение нового; урок-семинар (приложение 1).

Здравствуйте, ребята!

Человек живёт в мире, состоящем из огромного количества химических соединений, которые, как известно, бывают органическими и неорганическими.

Какие классы неорганических соединений мы изучили? На доске заранее вывешены формулы веществ:

CaCl₂		H₂O		HCl		H₃PO₄

	HNO₃		Na₂SO₄		LiOH

CuO		Ba(OH)₂		CO₂		MgBr₂

Какие из приведённых веществ относят к оксидам; основаниям; кислотам; солям?
Прочитайте и назовите представленные вещества с позиции их состава.

На сегодняшнем уроке мы углубим знания о важнейших классах неорганических соединений, изучив основные положения теории электролитической диссоциации (ТЭД).

Запишите число и тему урока.

На доске заранее вывешены опорные схемы.

Чтобы владеть материалом необходимо:

ЗНАТЬ:	УМЕТЬ:
Электролит Неэлектролит Электролитическая диссоциация Катод, анод Степень диссоциации Реакции ионного обмена Условия протекания реакций ионного обмена до конца	Классифицировать вещества по электропроводности Составлять уравнение электролитической диссоциации Классифицировать электролиты на сильные и слабые Составлять уравнения реакций ионного обмена

Впервые теорию электролитической диссоциации в своих трудах описал в 1887 г. шведский физико-химик Сванте Август Аррениус, основные идеи которой применил в биохимии, физиологии и геохимии.

Давайте эту веху в истории пометим у себя в тетрадях.

Проведём эксперимент с помощью прибора, схема которого изображена на рисунке 1. [1].

Вещество	NaCl твёрдый	NaOH твёрдый	H₂SO₄ конц.	H₂O дист.	С₂H₅OH	C₁₂H₂₂O₁₁ твёрдый
Электропроводность	–	–	–	–	–	–

Вещество	NaCl раствор	NaOH раствор	H₂SO₄ раствор	H₂O водопров.	С₂H₅OH	C₁₂H₂₂O₁₁ раствор
Электропроводность	+	+	+	+	–	–

Сформулируйте вывод из увиденного эксперимента.

Очевидно, что многие вещества меняют свою электропроводность – способность проводить электрический ток – при их растворении в воде (или при расплавлении).

1. Если вещество проводит электрический ток, то оно относится к группе электролитов; в противном случае – неэлектролитов. Это первое положение ТЭД.

Вещества

Электролиты:

Неэлектролиты:

- металлы, С_графит, Si;

- кислоты, основания, соли, растворимые в воде;

- проводят электрический ток.

- неметаллы (искл. С_графит, Si);

- кислоты, основания, соли, нерастворимые в воде;

- оксиды;

- многие органические вещества;

- не проводят электрический ток.

Все соли в расплавах – сильные электролиты!

Определите вид химической связи в приведённых веществах, заполнив таблицу?

Вещество	NaCl	NaOH	H₂SO₄	H₂O	С₂H₅OH	C₁₂H₂₂O₁₁
Вид ХС	И.С.	И.С.	К.П.С.	К.П.С.	К.П.С.	К.П.С.

Сформулируйте вывод о видах химической связи, характерных для электролитов; неэлектролитов.

Как показывает эксперимент, вода является непременным участником процесса в рассматриваемой теории.

Каково же строение молекулы воды?

Это полярная, состоящая из двух равных по величине и противоположных по знаку зарядов, молекула – диполь.

Рассмотрим, что же происходит при растворении вещества в воде на примере поваренной соли, формула которой NaCl.

Какую кристаллическую решётку имеет хлорид натрия? (Ионную).

Как показывает опыт в твёрдом состоянии хлорид натрия не проводит электрический ток. Растворим его в воде. Согласно законам электростатики разноимённые заряды притягиваются, в результате чего диполи воды разрушают кристаллическую решётку, образуя гидратированные ионы – частицы окружённые диполями воды, а высвобождающиеся ионы приобретают подвижность. Такой процесс называют электролитической диссоциацией. Это и есть второе положение ТЭД.

2. Процесс распада электролита на ионы под действием воды или при расплавлении – электролитическая диссоциация.

А что такое ионы?

Ионы – это заряженные частицы, несущие положительный (катионы) или отрицательный (анионы) заряд.

Ионы водорода и металлов имеют положительный заряд. Число положительных зарядов совпадают с валентностью атомов соответствующих химических элементов.

Гидроксид-ионы и ионы кислотных остатков имеют отрицательный заряд. Число отрицательных зарядов совпадает с валентностью кислотных остатков.

H⁺ (H^I), Ca²⁺ (Ca^II), Al³⁺ (Al^III)

OH^- (HOH^I), Cl^- (HCl^I), SO₄^2- (H₂SO₄^II), PO₄^3- (H₃PO₄^II)

Процесс электролитический диссоциации можно записать при помощи уравнений.

Многоосновные кислоты, многокислотные основания, диссоциируют ступенчато. Число ступеней диссоциации равно числу атомов водорода в кислоте и числу гидроксо-групп в основании.

H₃PO₄<—> H⁺+ H₂PO₄^-

H₂PO₄^-<—> H⁺+ HPO₄^2-

HPO₄^2-<—> H⁺+ PO₄^3-

Sr(OH)₂ <—> OH^-+ SrOH⁺

SrOH⁺ <—> OH^-+ Sr²⁺

H₃PO₄<—> 3H⁺+ PO₄^3-

Sr(OH)₂ <—> 2OH^-+ Sr²⁺

Соли диссоциируют полностью.

Al₂(SO₄)₃ <—> 2Al³⁺ + 3SO₄^2-

Наряду с диссоциацией протекает ассоциация.

CH₃COOH —> CH₃COO^- + H⁺(диссоциация),

CH₃COO^- + H⁺—> CH₃COOH (ассоциация).

В отсутствии тока ионы перемещаются хаотично. Вследствие электростатических сил притяжения ионы перемещаются к тому электроду, который обладает противоположным им по знаку зарядом. [3].

Запишем третье положение ТЭД.

3. В расплавах или растворах ионы движутся хаотически. При пропускании электрического тока ионы приобретают направленное движение: катионы движутся к катоду – отрицательно заряженному электроду, анионы – к аноду – положительно заряженному электроду.

Не все электролиты полностью распадаются на ионы. По степени диссоциации электролиты можно классифицировать на сильные и слабые. Количественной характеристикой диссоциации является степень диссоциации?. Данное положение является четвёртым положением ТЭД.

4. Все электролиты по степени диссоциации классифицируют на сильные и слабые.

,

N_дисс. – число продиссоциировавших молекул, N_общ. – общее число молекул.

К какой группе относится электролит, если a = 98%; a = 0,01; a = 0,77?

Степень диссоциации возрастает при увеличении разбавления раствора, при повышении температуры раствора.

Классифицируйте вещества (формулы которых были вывешены в начале урока) на сильные и слабые электролиты.

Между растворами электролитов возможны реакции ионного обмена. В результате ионного обмена проходит обмен ионами. Реакции ионного обмена протекают до конца, если изменяется ионный состав раствора, то есть если образуется осадок или слабый электролит. Мы подошли к пятому положению ТЭД.

5. Между растворами электролитов протекают реакции ионного обмена, которые идут до конца, если образуются осадок, газ или слабый электролит (например, вода).

K₂CO₃ + 2HNO₃ —> 2KNO₃ + CO₂ + H₂O (молекулярное уравнение)

2K⁺ + CO₃^2- + 2H⁺ + 2NO₃^- —> 2K⁺ + 2NO₃^- + CO₂ + H₂O (полное ионное уравнение)

CO₃^2- + 2H⁺ —> CO₂ + H₂O (сокращённое ионное уравнение)

Алгоритм составления ионных уравнений – приложение 2.

Мы рассмотрели основные положения теории электролитической диссоциации. Давайте закрепим и обобщим изученный материал (приложение 3).

Задание. Даны растворы:

I вариант – CuSO₄,
II вариант – RbOH.

Для предложенных веществ:

Определите, к какой группе (электролиты, неэлектролиты) относится данное вещество.
Составьте (если это возможно) уравнение электролитической диссоциации.
Определите, какие частицы находятся в растворе, и как будут вести себя частицы при пропускании электрического тока.
Если вещество – электролит, определите его силу.
Составьте уравнение реакции ионного обмена с веществом из другого варианта.

Д/з: выучить записи в тетради, подготовиться к семинару по данной теме.

Семинар – лист фронтальной работы (приложение 1).

Литература.

Габриелян О.С. Химия. 8 кл.: рабочая тетрадь к учебнику О.С. Габриеляна “Химия. 8 класс” / О.С. Габриелян, А.В. Яшукова. – 12-е изд., доп. – М.: Дрофа, 2010.
Поташник М.М. Требования к современному уроку. Методическое пособие. – М.: Центр педагогического образования, 2008.
Химия: Справ. изд. / В. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др.: Пер. с нем. 2-е изд., стереотип. _ М.: Химия, 2000.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Аррениус,_Сванте_Август#/media/File:Arrhenius2.jpg.

31.05.2016