Номер 3, страница 39 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 5. Теория электролитической диссоциации. Реакции ионного обмена - номер 3, страница 39.

Условие.

3. Определите, какие вещества в виде растворов или расплавов относятся к сильным электролитам, а какие — к слабым: азотная кислота, иодид никеля, оксид бария, гидроксид меди(II), перманганат калия, сульфат алюминия, сульфид железа(II), смешанный оксид железа, бертолетова соль, глюкоза.

Решение.

Решение 2.

Электролиты — это вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток вследствие распада на ионы (диссоциации). Сила электролита определяется его степенью диссоциации (α) — отношением числа молекул, распавшихся на ионы, к общему числу молекул. Сильные электролиты в растворах или расплавах диссоциируют практически полностью (α → 1), а слабые — лишь незначительно (α << 1).

Сильные электролиты

К сильным электролитам относятся сильные кислоты, сильные основания (щелочи) и большинство растворимых солей. Из предложенного списка к сильным электролитам относятся:

• Азотная кислота ($HNO_3$): является сильной одноосновной кислотой и в водном растворе практически нацело диссоциирует на ионы: $HNO_3 \rightarrow H^+ + NO_3^-$.

• Иодид никеля ($NiI_2$): это растворимая в воде соль. Как и большинство растворимых солей, является сильным электролитом и полностью диссоциирует: $NiI_2 \rightarrow Ni^{2+} + 2I^-$.

• Оксид бария ($BaO$): ионное соединение, которое в расплаве является сильным электролитом. В водном растворе он реагирует с водой, образуя сильное основание — гидроксид бария $Ba(OH)_2$, который является щелочью и сильным электролитом: $BaO + H_2O \rightarrow Ba(OH)_2$, затем $Ba(OH)_2 \rightarrow Ba^{2+} + 2OH^-$.

• Перманганат калия ($KMnO_4$): растворимая соль, образованная сильным основанием ($KOH$) и сильной марганцовой кислотой ($HMnO_4$). Полностью диссоциирует в растворе: $KMnO_4 \rightarrow K^+ + MnO_4^-$.

• Сульфат алюминия ($Al_2(SO_4)_3$): растворимая в воде соль. Несмотря на то, что она образована слабым основанием ($Al(OH)_3$) и подвергается гидролизу, процесс ее диссоциации в воде является полным, поэтому это сильный электролит: $Al_2(SO_4)_3 \rightarrow 2Al^{3+} + 3SO_4^{2-}$.

• Бертолетова соль ($KClO_3$): тривиальное название хлората калия. Это растворимая соль, образованная сильным основанием ($KOH$) и сильной хлорноватой кислотой ($HClO_3$). В растворе полностью распадается на ионы: $KClO_3 \rightarrow K^+ + ClO_3^-$.

Ответ: к сильным электролитам относятся: азотная кислота, иодид никеля, оксид бария, перманганат калия, сульфат алюминия, бертолетова соль.

Слабые электролиты

К слабым электролитам относятся слабые кислоты, слабые основания, вода, а также нерастворимые или малорастворимые соли. Вещества, которые не диссоциируют на ионы (неэлектролиты), в рамках данной классификации также причисляют к слабым электролитам. Из предложенного списка к слабым электролитам относятся:

• Гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$): нерастворимое в воде основание. В насыщенном растворе диссоциирует в очень малой степени, поэтому является слабым электролитом. Процесс диссоциации обратим: $Cu(OH)_2 \rightleftharpoons Cu^{2+} + 2OH^-$.

• Сульфид железа(II) ($FeS$): практически нерастворимая в воде соль. Как и другие нерастворимые соединения, является слабым электролитом, так как лишь ничтожная его часть, перешедшая в раствор, диссоциирует на ионы: $FeS \rightleftharpoons Fe^{2+} + S^{2-}$.

• Смешанный оксид железа ($Fe_3O_4$): оксид железа(II,III) или железная окалина. Это нерастворимое в воде ионное соединение. Поскольку в водном растворе он не диссоциирует, его относят к слабым электролитам (или неэлектролитам).

• Глюкоза ($C_6H_{12}O_6$): органическое соединение с молекулярной кристаллической решеткой и ковалентными связями. Она хорошо растворяется в воде, но ее молекулы не диссоциируют на ионы. Следовательно, глюкоза является неэлектролитом, и в данной задаче мы относим ее к группе слабых электролитов.

Ответ: к слабым электролитам относятся: гидроксид меди(II), сульфид железа(II), смешанный оксид железа, глюкоза.