Номер 5, страница 30 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

5. Почему кристаллический хлорид натрия не проводит электрический ток, а его раствор электропроводен? Объясните механизм диссоциации этой соли.

Электрический ток представляет собой направленное движение заряженных частиц. Для того чтобы вещество проводило электрический ток, в нем должны присутствовать свободные носители заряда (электроны или ионы).

Хлорид натрия ($NaCl$) является соединением с ионным типом химической связи. В твердом, кристаллическом состоянии он образует ионную кристаллическую решетку. В узлах этой решетки находятся положительно заряженные ионы натрия ($Na^+$) и отрицательно заряженные хлорид-ионы ($Cl^−$). Эти ионы прочно связаны друг с другом силами электростатического притяжения и не могут свободно перемещаться по кристаллу, они лишь совершают колебательные движения около своих положений равновесия. Поскольку в кристаллическом хлориде натрия отсутствуют подвижные заряженные частицы, он не проводит электрический ток и является диэлектриком.

При растворении хлорида натрия в воде происходит процесс электролитической диссоциации. Этот процесс заключается в распаде ионной кристаллической решетки под действием полярных молекул воды. Молекула воды ($H_2O$) является диполем: на атоме кислорода имеется частичный отрицательный заряд ($\delta−$), а на атомах водорода — частичные положительные заряды ($\delta+$).

Когда кристалл $NaCl$ помещают в воду, ее полярные молекулы окружают ионы на поверхности кристалла:

• Молекулы воды ориентируются своими отрицательными полюсами (атомами кислорода) к положительным ионам натрия $Na^+$.
• Своими положительными полюсами (атомами водорода) молекулы воды ориентируются к отрицательным хлорид-ионам $Cl^−$.

Силы притяжения между диполями воды и ионами соли ослабляют ионные связи в кристалле. В результате ионы "вырываются" из решетки, переходят в раствор и оказываются окруженными оболочкой из молекул воды (гидратируются). В растворе появляются свободные, подвижные гидратированные ионы $Na^+_{(р-р)}$ и $Cl^-_{(р-р)}$.

Уравнение диссоциации хлорида натрия в воде:
$NaCl_{(тв)} \xrightarrow{H_2O} Na^+_{(р-р)} + Cl^-_{(р-р)}$

Благодаря наличию этих свободных ионов, водный раствор хлорида натрия становится электропроводным. При приложении электрического поля (например, при опускании в раствор электродов) ионы начинают направленно двигаться: катионы $Na^+$ движутся к отрицательно заряженному электроду (катоду), а анионы $Cl^−$ — к положительно заряженному электроду (аноду). Это упорядоченное движение ионов и обусловливает протекание электрического тока через раствор.

Ответ:
Кристаллический хлорид натрия не проводит электрический ток, так как ионы $Na^+$ и $Cl^−$ в его кристаллической решетке прочно связаны и не могут свободно перемещаться. Его водный раствор электропроводен, потому что при растворении в воде происходит процесс диссоциации: полярные молекулы воды разрушают кристаллическую решетку, в результате чего в растворе появляются свободные подвижные ионы $Na^+$ и $Cl^−$, которые являются носителями электрического заряда.