§ 25. Электролитическая диссоциация веществ в растворах
Диссоциация соединений с ионным типом связи
Ионные кристаллы состоят из катионов и анионов, связанных между собой силами электростатического взаимодействия в упорядоченную кристаллическую структуру. Под воздействием полярных молекул воды происходит разрушение ионных кристаллов и их растворение с образованием гидратов ионов (рис. 57).
образующихся ионов
Изучите рисунок 57 и обратите внимание на относительный размер катионов Na+, анионов Cl–, молекул воды, а также знаки частичных зарядов на атомах H и O в молекуле воды. Обратите внимание на то, каким атомом молекула воды повёрнута к катиону Na+, а каким — к аниону Cl–. Почему молекула воды ориентирована к катиону Na+ атомом кислорода, а к аниону Cl– — атомом водорода?
Особенностью диссоциации ионных соединений (солей и щелочей) является то, что эти вещества уже состоят из ионов и полярные молекулы воды только разделяют катионы и анионы. Затрата энергии на диссоциацию компенсируется выделением энергии при гидратации ионов, и в целом процесс протекает самопроизвольно.
Являясь хорошо растворимыми в воде основаниями, щёлочи диссоциируют в водных растворах на гидроксид-анионы и катионы металла:
«math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle indentalign=¨center¨»«mi»K§#1054;§#1053;«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»§#8594;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msup»«mi mathvariant=¨normal¨»K«/mi»«mo»+«/mo»«/msup»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msup»«mi»§#1054;§#1053;«/mi»«mo»§#8211;«/mo»«/msup»«mo»;«/mo»«mspace linebreak=¨newline¨/»«mi»§#1057;§#1072;«/mi»«msub»«mrow»«mo»(«/mo»«mi»§#1054;§#1053;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»§#8594;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msup»«mi»§#1057;§#1072;«/mi»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«/msup»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»2«/mn»«msup»«mi»§#1054;§#1053;«/mi»«mo»§#8211;«/mo»«/msup»«mo».«/mo»«/mstyle»«/math»
В результате диссоциации солей в воде их ионные кристаллы распадаются на катионы металлов (или аммония) и анионы кислотных остатков:
«math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle indentalign=¨center¨»«msub»«mi»Na«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi»CO«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»§#8594;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»2«/mn»«msup»«mi»Na«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«/msup»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msubsup»«mi»CO«/mi»«mn»3«/mn»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»-«/mo»«/mrow»«/msubsup»«mo»;«/mo»«mspace linebreak=¨newline¨/»«msub»«mrow»«mo»(«/mo»«msub»«mi»NH«/mi»«mn»4«/mn»«/msub»«mo»)«/mo»«/mrow»«mn»3«/mn»«/msub»«msub»«mi»PO«/mi»«mn»4«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»§#8594;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»3«/mn»«msubsup»«mi»NH«/mi»«mn»4«/mn»«mo»+«/mo»«/msubsup»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msubsup»«mi»PO«/mi»«mn»4«/mn»«mrow»«mn»3«/mn»«mo»-«/mo»«/mrow»«/msubsup»«mo».«/mo»«/mstyle»«/math»