Номер 4, страница 29 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 5. Хлороводород. Соляная кислота. Глава 1. Неметаллы - номер 4, страница 29.

Условие.

4. При повышенном давлении хлороводород превращается в жидкость, которая не проводит электрический ток. Почему же водный раствор хлороводорода является электролитом?

Решение.

Решение 2.

Способность вещества в жидком состоянии или в растворе проводить электрический ток зависит от наличия в нем свободных носителей заряда, которыми в данном случае являются ионы. Разница в электропроводности жидкого хлороводорода и его водного раствора заключается в различном составе этих жидкостей на молекулярном уровне.

Жидкий хлороводород

Хлороводород ($HCl$) — это молекулярное соединение, в котором атом водорода и атом хлора связаны полярной ковалентной связью. В чистом жидком состоянии, которое достигается при повышенном давлении, хлороводород состоит из электрически нейтральных молекул $HCl$. В такой среде практически отсутствуют свободные ионы, которые могли бы упорядоченно двигаться в электрическом поле и переносить заряд. Следовательно, жидкий хлороводород не проводит электрический ток и является диэлектриком.

Водный раствор хлороводорода

При растворении газообразного хлороводорода в воде ситуация кардинально меняется. Вода ($H_2O$) является сильнополярным растворителем. Ее дипольные молекулы взаимодействуют с полярными молекулами $HCl$, что приводит к ионизации (диссоциации) последних. Протон ($H^+$) от молекулы хлороводорода отщепляется и присоединяется к молекуле воды, образуя ион гидроксония ($H_3O^+$), а оставшаяся часть молекулы $HCl$ превращается в хлорид-ион ($Cl^-$).

Этот процесс можно представить следующим уравнением химической реакции:

$HCl + H_2O \rightarrow H_3O^+ + Cl^-$

В результате в водном растворе образуется большое количество свободных подвижных ионов: катионов гидроксония ($H_3O^+$) и хлорид-анионов ($Cl^-$). Эти ионы служат носителями электрического заряда. Под действием внешнего электрического поля катионы движутся к отрицательному полюсу (катоду), а анионы — к положительному (аноду), создавая электрический ток. Вещества, которые при растворении в воде диссоциируют на ионы и поэтому проводят электрический ток, называются электролитами.

Ответ: Водный раствор хлороводорода является электролитом, потому что при растворении в воде происходит процесс ионизации (диссоциации) молекул $HCl$ на свободные подвижные ионы — катионы гидроксония ($H_3O^+$) и хлорид-анионы ($Cl^-$). Эти ионы являются носителями заряда и обеспечивают электропроводность раствора. В то же время чистый жидкий хлороводород состоит из нейтральных молекул и не содержит свободных ионов, поэтому он не проводит электрический ток.