кабінет хімії: листопада 2013

Окисник

Окисни́к — атом, молекула чи іон, які в ході хімічної реакції здатні отримувати електрони від відновника. Спочатку (згідно з теорією горіння Лавуаз'є), єдиним окисником вважався кисень. У 20—30 роки ХХ сторіччя з появою моделі електронної будови атома, були описані реакції, в яких окисником виступають сполуки, що не містять кисню.
У таблиці наведені деякі неорганічні окисники.

Окисник	Напівреакції	Продукт
O₂ кисень	${\mbox {O}}_{2}^{0} + 4{\mbox {e}}^{-} \rightarrow 2{\mbox {O}}^{2-}$	Різні, включаючи оксиди, H₂O та CO₂
O₃ озон		Різні, включаючи кетони та альдегіди
Пероксиди	$2 {\mbox {O}}^{-} + 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow 2{\mbox {O}}^{2-}$	Різні, включаючи оксиди, H₂O
Hal₂ галогени	${\mbox {Hal}}_{2}^{0} + 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow 2{\mbox {Hal}}^{-}$	Hal⁻
ClO⁻ гіпохлорити		Cl⁻
ClO−3 хлорати		Cl⁻
HNO₃ нітратна кислота	з активними металами, розбавлена ${\mbox {N}}^{5+} + 8{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {N}}^{3-}$ з активними металами, концентрована ${\mbox {N}}^{5+} + 3{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {N}}^{2+}$ з важкими металами, розбавлена ${\mbox {N}}^{5+} + 3{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {N}}^{2+}$ з важкими металами, концентрована ${\mbox {N}}^{5+} + {\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {N}}^{4+}$	NH₃, NH+4 NO NO NO₂
H₂SO₄, конц. сульфатна кислота	c неметалами та важкими металами ${\mbox {S}}^{6+} + 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {S}}^{4+}$ з активними металами ${\mbox {S}}^{6+} + 6{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {S}}^{0} \downarrow$ ${\mbox {S}}^{6+} + 8{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {S}}^{2-}$	SO₂ S H₂S
Шестивалентний хром	${\mbox {Cr}}^{6+} + 6{\mbox {e}}^{-} \rightarrow 2{\mbox {Cr}}^{3+}$	Cr³⁺
MnO₂ оксид мангану(IV)	${\mbox {Mn}}^{4+} + 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {Mn}}^{2+}$	Mn²⁺
MnO−4 перманганати	кисле середовище ${\mbox {Mn}}^{7+} + 5{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {Mn}}^{2+}$ нейтральне середовище ${\mbox {Mn}}^{7+} + 3{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {Mn}}^{4+}$ сильнолужне середовище ${\mbox {Mn}}^{7+} + {\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {Mn}}^{6+}$	Mn²⁺ MnO₂ MnO2−4
Катіони металів та H⁺	${\mbox {Me}}^{2+} + 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {Me}}^{0} \downarrow$ $2 {\mbox {H}}^{+} + 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {H}}_{2}^{0} \uparrow$	Me⁰

Електронні конфігурації

Електронні формули

(шари розташовані в порядку заповнення підрівнів)

№ ел-та	Хімічний символ	Назва	Електронна формула
1	H	водень	1s ¹
2	He	гелій	1s ²
II період
3	Li	літій	1s ²2s ¹
4	Be	берилій	1s ²2s ²
5	B	бор	1s ²2s ²2p ¹
6	C	карбон	1s ²2s ²2p ²
7	N	нітроген	1s ²2s ²2p ³
8	O	оксиген	1s ²2s ²2p ⁴
9	F	флуор	1s ²2s ²2p ⁵
10	Ne	неон	1s ²2s ²2p ⁶
III період
11	Na	натрій	1s ²2s ²2p ⁶3s ¹
12	Mg	магній	1s ²2s ²2p ⁶3s ²
13	Al	алюміній	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p¹
14	Si	силіцій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p²
15	P	фосфор	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p³
16	S	сульфур	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁴
17	Cl	хлор	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁵
18	Ar	аргон	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶
IV период
19	K	калій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ¹
20	Ca	кальцій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²
21	Sc	скандій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹
22	Ti	титан	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d²
23	V	ванадій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d³
24	Cr	хром	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ¹3d⁵
25	Mn	манган	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d⁵
26	Fe	ферум	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d⁶
27	Co	кобальт	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d⁷
28	Ni	нікель	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d⁸
29	Cu	купрум	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ¹3d¹⁰
30	Zn	цинк	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰
31	Ga	галій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p¹
32	Ge	германій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p²
33	As	арсен	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p³
34	Se	селен	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁴
35	Br	бром	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁵
36	Kr	криптон	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶
V период
37	Rb	рубидій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s¹
38	Sr	стронцій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²
39	Y	ітрій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹
40	Zr	цирконий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d²
41	Nb	ніобій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s¹4d⁴
42	Mo	молібден	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s¹4d⁵
43	Tc	технецій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d⁵
44	Ru	рутеній	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s¹4d⁷
45	Rh	родій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s¹4d⁸
46	Pd	паладій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s⁰4d¹⁰
47	Ag	аргентум	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s¹4d¹⁰
48	Cd	кадмій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰
49	In	индій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p¹
50	Sn	станум	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p²
51	Sb	стибій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²²4d¹⁰5p³
52	Te	теллур	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁴
53	I	йод	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁵
54	Xe	ксенон	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶
VI период
55	Cs	цезій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s¹
56	Ba	барій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²
57	La	лантан	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²5d¹
58	Ce	церій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f²
59	Pr	празеодим	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f³
60	Nd	неодим	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f⁴
61	Pm	прометій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f⁵
62	Sm	самарій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f⁶
63	Eu	европій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f⁷
64	Gd	гадоліній	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f⁷5d¹
65	Tb	тербій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f⁹
66	Dy	диспрозій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁰
67	Ho	гольмій	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹¹
68	Er	эрбий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹²
68	Tm	тулий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹³
70	Yb	иттербий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴
71	Lu	лютеций	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹
72	Hf	гафний	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d²
73	Ta	тантал	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d³
74	W	вольфрам	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d⁴
75	Re	рений	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d⁵
76	Os	осмий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d⁶
77	Ir	иридий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d⁷
78	Pt	платина	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s¹4f¹⁴5d⁹
79	Au	аурум	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s¹4f¹⁴5d¹⁰
80	Hg	гідраргіум	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰
81	Tl	таллий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p¹
82	Pb	свинец	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p²
83	Bi	висмут	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p³
84	Po	полоний	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁴
85	At	астат	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁵
86	Rn	радон	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s¹4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶
VII период
87	Fr	франций	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s¹
88	Ra	радий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²
89	Ac	актиний	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²6d¹
90	Th	торий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²6d²5f⁰
91	Pa	протактиний	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f²6d¹
92	U	уран	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f³6d¹
93	Np	нептуний	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f⁴6d¹
94	Pu	плутоний	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f⁵6d¹
95	Am	америций	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f⁷
96	Cm	кюрий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f⁷6d¹
97	Bk	берклий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f⁸6d¹
98	Cf	калифорний	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f¹⁰
99	Es	эйнштейний	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f¹¹
100	Fm	фермий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f¹²
101	Md	менделеевий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f¹³
102	No	нобелий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f¹⁴
103	Lr	лоуренсий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f¹⁴6d¹
104	Rf	резерфордий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f¹⁴6d²
105	Db	дубний	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f¹⁴6d³
106	Sg	сиборгий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f¹⁴6d⁴
107	Bh	борий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f¹⁴6d⁵
108	Hs	хассий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f¹⁴6d⁶
109	Mt	мейтнерий	1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f¹⁴6d⁷

s-элементы	p-элементы	d-элементы	f-элементы

Найлегший та найменший атом — атом Гідрогену (водню) (маса — 1,67·10⁻²⁷ кг, атомний радіус — 79 пм)
Хімічний елемент, що має найбільший атомний номер (118) та був синтезований — Унуноктій (Uuo)
Одним із творців американської атомної бомби був хімік українського походження Георгій Кістяківський.

Найдавнішими металевими предметами, знайденими археологами, були вироби не з чистої міді, а з арсеново-мідної бронзи

Атоми Урану-238 — є найважчими в природі, серед атомів усіх елементів, що зустрічається в природі в суттєвій кількості
Найбільший атомний радіус у Цезія (272 пм)
Нуклід ¹¹³Cd має найдовший період напіврозпаду (9·10¹⁵ років) серед радіоактивних ізотопів

Реакції в розчинах електролітів. Іонні рівняння.

Реакції в розчинах електролітів. Іонні рівняння.

Відповідно до теорії електролітичної дисоціації, реакції в розчинах електролітів відбуваються між іонами.

Реакції між іонами перебігають тільки тоді, коли в результаті їх взаємодії утворюється малорозчинна або летка сполука чи слабкий електроліт.

Запис рівнянь хімічних реакцій в іонному вигляді дозволяє встановити, в яких випадках реакції йдуть тільки в одному напрямі а коли вони є оборотними.

Розберемо декілька типів хімічних реакцій з погляду теорії електролітичної дисоціації і спробуємо встановити закономірності їх оборотності або необоротності.

Оборотні реакції. Якщо змішати розчини натрій хлориду і калій нітрату, то ніяких змін не відбудеться. Натрій хлорид в розчині дисоціює на іони натрію і хлора, а калій нітрат – на іони калія і нітрат-іони. Рівняння реакції, що відбувається між цими речовинами, в молекулярному вигляді буде:

NaCl + KNO₃ >NaNO₃ + KCl.

Речовини, що утворюються, добре розчинні у воді, є сильними елекролітами і тому в розчині знаходяться у вигляді іонів. Значить, в іонному вигляді передбачувана реакція може бути зображена таким чином:

Na⁺ + Cl^- + K⁺ + NO₃^- > Na⁺ + NO₃^- + K⁺ + Cl^-

Видно, що як в лівій, так і в правій частинах рівняння в розчині знаходяться одні і ті ж іони. Таким чином, реакція фактично не відбувається.

Розглянемо іншу рекцію:

2NaOH + H₂CO₃ >Na₂CO₃ + 2H₂O.

Запишемо її в іонно-молекулярному вигляді (всі речовини, що є сильними електролітами запісуються у вигляді іонів, всі інші – у вигляді молекул):

2Na⁺ + 2OH^- + H₂CO₃ > 2Na⁺+ CO₃^2- +2H₂O

Після скорочення однакових іонів одержуємо:

2OH^- + H₂CO₃ >CO₃^2- + H₂O

Ця реакція є оборотною, оскільки і в лівій, і в правій частинах рівняння є недисоційовані молекули. Таким чином, ця реакція до кінця не протікає.

Необоротні реакції. Серед практично необоротних реакцій можна виділити декілька типів.

1.Реакції подвійного обміну з утворенням малорозчинної речовини.

Розглянемо приклади утворення малорозчинних продуктів реакції. Якщо до розчину барій нітрату додати розчин калій сульфату або іншої солі, яка має в своєму складі сульфат-іон, то випадає білий осад барій сульфату. Замість розчину солі можна додати сульфатну кислоту. Запишемо декілька рівнянь реакцій утворення барій сульфату:

Ba(NO₃)₂ + K₂SO₄ > BaSO₄¯ + 2KNO₃

Ba(NO₃)₂ + Ag₂SO₄ > BaSO₄¯ + 2AgNO₃

Ba(NO₃)₂ + H₂SO₄ > BaSO₄¯ + 2HNO₃

Наведені рівняння свідчать про те, що утворення малорозчинного у воді барій сульфату є результатом взаємодії тільки двох іонів Ba²⁺ і SO₄^2-. Насправді, якщо записати сильні електроліти цих рівнянь у вигляді іонів і скоротити однакові іони, то можна побачити, що фактично реакція відбувається між іонами Ba²⁺ і SO₄^2-, а всі інші іони ніяких змін не зазнали. Наприклад:

Ba²⁺ + 2NO₃^-+ 2K⁺+ SO₄^2->BaSO₄¯ + 2K⁺ + 2NO₃^-;

Ba²⁺ + SO₄^2-> BaSO₄¯.

В цьому випадку, коли з іонів виходить недисоційована молекула, замість знаку оборотності ставиться стрілка.

Таким чином, реакції, що відбуваються з утворенням малорозчинних речовин, направлені тільки в одну сторону, тобто протікають практично до кінця.

2.Реакції з утворенням газоподібних речовин.

Прикладом таких реакцій може служити взаємодія натрій карбонату з сильною кислотою:

Na₂CO₃ + 2HCl > 2NaCl + H₂O + CO₂

2Na⁺ + CO₃^2- + 2H⁺ + 2Cl^- > 2Na⁺+ 2Cl^- + H₂O + CO₂

CO₃^2- + 2H⁺ > H₂O + CO₂

Якщо цю реакцію проводити у відкритій посудині, то вуглекислий газ газ видаляється з сфери реакції і не може брати участь у зворотному процесі. Тому практично дана реакція йде до кінця.

3.Реакції з утворенням малодисоційованих речовин (вода, оцтова кислота,амоній гідроксид, ціанистоводнева кислотаі тощо).

а) реакції нейтралізації з утворенням води:

HCl + NaOH > NaCl + H₂O

H⁺ + Cl^- + Na⁺ + OH^- > Na⁺ + Cl^- + H₂O

H⁺ + OH^- > H₂O

б) реакції з утворенням малодисоційованих основ (наприклад, амоній гідроксиду К_д = 1,8×10^-5)

NH₄Cl + NaOH > NH₄OH + NaCl

NH₄⁺ + Cl^- + Na⁺ + OH^- > NH₄OH + Na⁺ + Cl^-

NH₄⁺ + OH^- > NH₄OH

в) реакції з утворенням малодисоційованої кислоти

2СН₃COONa + H₂SO₄ >Na₂SO₄ + 2CH₃COOH

2CH₃COO^-+ Na⁺ + 2H⁺ + SO₄^2-> 2Na⁺ + SO₄^2-+ 2CH₃COOH

CH₃COO^-+ H⁺ > CH₃COOH

При утворенні малодисоційованих сполук відбувається об’єднання іонів реагуючих речовин, тому розчини стають слабкими провідниками електричного струму.

Константа електролітичної дисоціації.

Константа електролітичної дисоціації.

Оскільки електролітична дисоціація слабких електролітів є оборотним процесом, то вона підкоряється закону діючих мас. Таким чином, для процесу дисоціації слабкого електроліту можна записати константу рівноваги. Як приклад розглянемо дисоціацію слабкого електроліту КА:

КА <> К⁺ + А^-.

Позначимо концентрацію іонів як [K⁺] і [A^-], а концентрацію недисоційованих молекул через [КА]. Тоді константу рівноваги запишемо так:

К_р = [K⁺] [A^-]/[КА] .

Константа рівноваги слабкого електроліту називається константою дисоціації К_дис. Вона як і ступінь дисоціації, є кількісною мірою здатності речовини дисоціювати в розчині. Чим менше значення К_дис, тим слабкіше електроліт, і навпаки, чим більше К_дис, тим краще дисоціює розчинена речовина. Константа дисоціації не залежить від концентрації розчину, а залежить від температури. Вона має розмірність концентрації (моль/л).

З рівноваги слабкого електроліту КА<>К⁺ + А^- витікає, що збільшення концентрації в розчині одного з іонів К⁺ або А^- введенням в розчин електроліту КА речовини, яке містить однойменний іон, зміщує рівновага ліворуч (принцип Ле-Шателье). Тому якщо до розчину оцтової кислоти додати розчин натрій ацетату, то концентрація молекул кислоти збільшиться. Розбавлення розчину слабкого електроліту сприяє дисоціації. Ступінь дисоціації при цьому збільшується, а значення константи дисоціації К_дис залишається незмінним.

Слабкі електроліти, що складаються більш ніж з двох іонів, дисоціюють ступінчасто. Кожен ступінь дисоціації характеризується певною величиною константи дисоціації. Ці константи дисоціації називаються ступінчастими і позначаються К₁, К₂, …, К_n.Прикладом багатоіонного електроліту є ортофосфатна кислота H₃PO₄. Відповідно до послідовного відщеплювання іонів гідрогена можна записати три рівняння рівноваги, які характеризуються відповідними ступінчастими константами дисоціації. При цьому практично завжди К₁>К₂>…>К_n, оскільки енергія відщеплення першого іона від нейтральної молекули завжди менша:

H₃PO₄<> H⁺ + H₂PO₄^- , K₁=[H⁺] [H₂PO₄^-]\ [H₃PO₄] = 7,1×10^-3;

H₂PO₄^-<>H⁺ + HPO₄^2-; K₂= [H⁺] [HPO₄^2-]\[H₂PO₄^-] = 6,2×10^-8;

HPO₄^2-<>H⁺ + PO₄^3-, K₃ = [H⁺] [PO₄^3-] \ [HPO₄^2-] = 5×10^-13.

Сумарна константа дисоціації

H₃PO_4<> 3H⁺ + PO₄^3- , K_заг = [H⁺]³ [PO₄^3-]\ [H₃PO₄]

дорівнює добутку ступінчастих констант дисоціації:

К_заг = К₁К₂К₃ = 7,1×10^-3× 6,2×10^-8 × 5×10^-13 = 2,2 × 10^-22.

Ступінчато дисоціюють також багатокислотні основи і амфотерні гідроксиди, наприклад:

Pb(OH)₂ <> PbOH⁺+ OH^-;

PbOH⁺ <>Pb²⁺ + OH^-.

Закон розбавлення. Між константою і ступенем електролітичної дисоціації існує взаємозв'язок, відомий під назвою закону розбавлення Оствальда. Запишемо рівняння дисоціації слабкого бінарного електроліта типа КА:

КА <>К⁺ + А^-

Нехай його концентрація дорівнює С моль/л, а ступінь дисоціації a. Тоді концентрація іонів

[K⁺] = [A^-] = Сa,

а концентрація недисоційованих молекул дорівнює:

[КА] = С(1 - a).

Підставляючи значення концентрацій всіх частинок електроліту у вираз його константи дисоціації, маємо:

K_дис = [K+] [A-] \[КА] = СaСa \С(1 - a), або К_дис = Сa \1 - a .

Це рівняння є математичним виразом закону розбавлення Оствальда.

Якщо електроліт є дуже слабким, тобто a £ 0,1, то рівняння спрощується:

K_дис = a²С,

З цього рівняння можна зробити важливий висновок: із зменшенням концентрації електроліту ступінь дисоціації його збільшується.

кабінет хімії

Сторінки

Окисник

Електронні конфігурації

Реакції в розчинах електролітів. Іонні рівняння.

2Na⁺ + 2OH^- + H₂CO₃ > 2Na⁺+ CO₃^2- +2H₂O

Константа електролітичної дисоціації.

Сумарна константа дисоціації

Контактна форма

Корисне вчителям

Сторінки

Окисник

Електронні конфігурації

Реакції в розчинах електролітів. Іонні рівняння.

2Na+ + 2OH- + H2CO3 > 2Na+ + CO32- +2H2O

Константа електролітичної дисоціації.

Сумарна константа дисоціації

Контактна форма

Корисне вчителям

2Na⁺ + 2OH^- + H₂CO₃ > 2Na⁺+ CO₃^2- +2H₂O