В Химия. Учеб. пособие. Растворы электролитов

-88-

РАСТВОРЫ

Растворы электролитов

Н₂О + НС1 <=> Н₃0⁺ + Cl

В результате этого молекула НС1 расщепляется таким образом, что об­щая электронная пара смещается к атому хлора, который превращается в ион СГ, а протон, внедряясь в электронную оболочку атома кислорода в молеку­ле воды, образует ион гидроксония Н₃О⁺.

Ион водорода благодаря своим очень маленьким размерам обладает электростатическим полем очень высокой напряжённости. Поскольку он не имеет электронной оболочки, то и не испытывает отталкивания от электрон­ных оболочек других атомов. Поэтому в водных растворах соединений ион водорода существует исключительно в виде объединений (комплексов) с мо­лекулами воды. Самый прочный комплекс (Н₃О⁺) образуется при соединении его с одной молекулой воды, который также окружается гидратной оболоч­кой из других молекул воды.

Подобного же рода процессы происходят и при растворении в воде других кислот, например, азотной:

Н₂О + НN0₃ <^ Н₃0⁺ + N0 ₃

Перешедшие в раствор ионы остаются связанными с молекулами воды и образуют гидраты ионов. Иначе говоря, в результате диссоциации образуются не свободные ионы, а соединения ионов с молекулами растворителя. В общем случае для любого растворителя эти соединения называются сольватами ио­нов. В уравнениях диссоциации обычно пишут формулы ионов, а не их гидра­тов или сольватов, тем более что число молекул растворителя, связанных с ионами, изменяется в зависимости от концентрации раствора и других усло­вий. Однако, поскольку всегда образуется моногидрат иона водорода - ион гидроксония Н₃О⁺, рекомендуется всё же указывать его формулу, а не изоли­рованного иона водорода. Тем более, что с образованием и разрушением ио­на гидроксония связана исключительно высокая подвижность иона водорода в водных средах, а значит, и его влияние на разнообразные химические реак­ции.

Вещества, молекулы которых в растворе или расплаве распадаются на ионы и проводят электрический ток, называются электролитами.

Все электролиты условно делятся на сильные и слабые. Количествен­ной характеристикой электролитов является степень диссоциации а - это отношение числа молекул, распавшихся на ионы п', к общему числу раство­ренных молекул п:

а = п7п,

а выражается в долях единицы или в процентах.

Сильные электролиты полностью распадаются на ионы (а» 1 или» 100 %). К ним относятся кислоты, например, Н₂S0₄, НN0₃, HC1, HBr, HJ, НM11O4, НСЮ4, H₂Cr0₄; гидроксиды щелочных и щелочноземельных метал-

Химия. Учеб. пособие

-89-

РАСТВОРЫ