Номер 3, страница 18 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

3. Механизмы электролитической диссоциации:

а) веществ с ионной связью:

$\square \square \square \square \square \square \square \rightarrow \square \square \square \square \square \square \square \square \rightarrow$

$\rightarrow \square \square \square \square \square \square \square \square \square \square \square \square$

б) веществ с ковалентной полярной связью:

$\square \square \square \square \square \square \rightarrow \square \square \square \square \square \square \square \square \rightarrow$

$\rightarrow \square \square \square \square \square \square \rightarrow \square \square \square \square \square \square \square \square$

а) веществ с ионной связью:

Механизм электролитической диссоциации для веществ с ионной связью (например, солей, таких как $NaCl$, или щелочей, таких как $KOH$) протекает в водной среде и включает в себя несколько последовательных стадий. Важно понимать, что такие вещества уже в твердом состоянии состоят из ионов, образующих кристаллическую решётку. Поэтому процесс диссоциации сводится к разрушению этой решётки под действием полярного растворителя, в данном случае воды.

Процесс можно разбить на три основных этапа:

1. Ориентация диполей воды. Молекулы воды являются полярными (диполями). Они ориентируются вокруг ионов на поверхности кристалла: отрицательно заряженными полюсами (атомами кислорода) к катионам (например, $Na^+$), а положительно заряженными полюсами (атомами водорода) к анионам (например, $Cl^-$).

2. Гидратация ионов. Между диполями воды и ионами кристалла возникают силы электростатического притяжения. В результате ионы окружаются прочной оболочкой из молекул воды — гидратируются. Этот процесс экзотермический, то есть сопровождается выделением тепла.

3. Диссоциация (распад) кристалла. Энергия, выделяющаяся при гидратации, а также энергия теплового движения частиц, преодолевают силы притяжения между ионами в кристаллической решётке. Это приводит к её разрушению. Гидратированные ионы отрываются от кристалла и переходят в раствор, где могут свободно перемещаться.

Схематично этот трёхстадийный процесс можно представить так:

Ориентация диполей воды → Гидратация ионов → Разрушение кристаллической решётки

Ответ: Ориентация диполей воды → Гидратация ионов → Диссоциация (распад) кристалла.

б) веществ с ковалентной полярной связью:

Для веществ, в молекулах которых атомы связаны ковалентной полярной связью (например, для многих кислот, как $HCl$, или для аммиака в воде), механизм диссоциации принципиально иной. Изначально в таких веществах ионов нет, они состоят из полярных молекул. Ионы образуются в процессе взаимодействия с полярным растворителем (водой). Этот процесс можно условно разделить на две большие стадии: ионизацию и последующую диссоциацию, которые в задании детализированы до четырёх этапов.

1. Ориентация диполей воды. Полярные молекулы воды окружают полярную молекулу вещества. Например, в случае хлороводорода ($H^{δ+}-Cl^{δ-}$) молекулы воды притягиваются к обоим полюсам молекулы $HCl$.

2. Дальнейшая поляризация связи. Взаимодействие с диполями воды усиливает уже существующую полярность ковалентной связи. Электронная пара ещё сильнее смещается к более электроотрицательному атому (в $HCl$ — к хлору).

3. Ионизация молекулы. В результате сильной поляризации ковалентная полярная связь превращается в ионную. Происходит разрыв связи, и образуется пара ионов. Например, молекула $HCl$ превращается в ионную пару $H^+Cl^-$.

4. Диссоциация на гидратированные ионы. Образовавшиеся ионы гидратируются (окружаются молекулами воды) и под действием теплового движения расходятся, становясь свободными ионами в растворе ($H_{aq}^{+}$ и $Cl_{aq}^{-}$).

Таким образом, детализированная схема процесса выглядит так:

Ориентация диполей воды → Поляризация молекулы → Ионизация молекулы → Диссоциация на ионы

Ответ: Ориентация диполей воды → Поляризация ковалентной связи → Ионизация молекулы → Диссоциация на гидратированные ионы.