Номер 6, 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 6, страница 39.

Условие.

6. В зависимости от степени диссоциации $(\alpha)$ электролиты подразделяют на сильные и слабые. К сильным относят электролиты, имеющие степень диссоциации больше 30%, к слабым — имеющие степень диссоциации меньше 30%. Может ли степень диссоциации быть равна 0 и 100%? Аргументируйте свой ответ.

Решение.

Решение 2.

Степень диссоциации ($\alpha$) — это количественная характеристика процесса электролитической диссоциации. Она показывает, какая доля от общего числа растворенных молекул электролита распалась на ионы. Вычисляется по формуле:

$\alpha = \frac{N_{дисс.}}{N_{общ.}}$

где $N_{дисс.}$ — число диссоциировавших (распавшихся на ионы) молекул, а $N_{общ.}$ — общее число растворенных молекул. Степень диссоциации может выражаться в долях единицы (от 0 до 1) или в процентах (от 0 до 100%).

Рассмотрим предельные значения степени диссоциации — 0 и 100%.

Может ли степень диссоциации быть равна 0?

Степень диссоциации, равная нулю ($\alpha = 0$), означает, что в растворе нет ни одной молекулы, распавшейся на ионы. Вещества, которые при растворении не диссоциируют на ионы, называются неэлектролитами. Примерами могут служить сахар (сахароза), этиловый спирт, глюкоза. Их растворы не проводят электрический ток.

Электролиты же, по определению, это вещества, которые при растворении или расплавлении распадаются на ионы. Даже самые слабые электролиты (например, вода $H_2O$ или сероводородная кислота $H_2S$) диссоциируют, хотя и в очень незначительной степени. Их степень диссоциации очень мала, но строго больше нуля ($\alpha > 0$). Таким образом, для вещества, которое классифицируется как электролит, степень диссоциации не может быть равной нулю.

Ответ: Нет, степень диссоциации электролита не может быть равна 0, так как это означало бы полное отсутствие диссоциации, что характерно для неэлектролитов, а не для электролитов.

Может ли степень диссоциации быть равна 100%?

Степень диссоциации, равная 100% ($\alpha = 1$), означает, что абсолютно все молекулы растворенного вещества распались на ионы. Такое состояние является идеализированным.

В химии принято считать, что сильные электролиты (сильные кислоты, щелочи, большинство солей) в разбавленных водных растворах диссоциируют практически полностью. Для упрощения расчетов их степень диссоциации часто принимают за 100%.

Однако в реальности, согласно теории сильных электролитов Дебая-Хюккеля, даже в растворах сильных электролитов существует межионное взаимодействие. Положительно и отрицательно заряженные ионы притягиваются друг к другу, образуя так называемые ионные пары. Эти пары ведут себя подобно недиссоциированным молекулам, что снижает эффективную концентрацию свободных ионов. Из-за этого эффекта реальная (или кажущаяся) степень диссоциации всегда немного меньше 100%. Полная диссоциация ($\alpha = 100\%$) является лишь теоретическим пределом, достигаемым при бесконечном разбавлении раствора, когда расстояния между ионами становятся настолько большими, что их взаимодействием можно пренебречь. В любом реальном растворе конечной концентрации $\alpha$ будет меньше 100%.

Ответ: Нет, в реальных условиях степень диссоциации не может быть равна 100%. Это идеализированное значение, к которому степень диссоциации сильных электролитов лишь стремится в бесконечно разбавленных растворах. На практике она всегда несколько меньше 100% из-за межионных взаимодействий.