Номер 2, страница 114 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 11. Первоначальные представления об органических веществах - номер 2, страница 114.

Условие.

2. Объясните, почему большинство органических веществ, в отличие от неорганических, слабые электролиты.

Решение.

Решение 2.

2. Решение

Электролиты – это вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток. Сила электролита определяется его способностью диссоциировать (распадаться) на ионы. Сильные электролиты диссоциируют практически полностью, создавая высокую концентрацию ионов в растворе. Слабые электролиты диссоциируют лишь частично, и в их растворах, наряду с ионами, присутствует большое количество недиссоциированных молекул.

Основное различие между большинством органических и неорганических веществ, определяющее их электролитические свойства, заключается в типе химической связи.

Неорганические вещества: Многие неорганические соединения, являющиеся сильными электролитами (соли, щелочи, сильные кислоты), имеют ионную или сильнополярную ковалентную связь. Например, в кристалле поваренной соли ($NaCl$) уже существуют ионы $Na^+$ и $Cl^-$. При растворении в воде полярные молекулы воды разрывают ионные связи, и ионы переходят в раствор, обеспечивая его электропроводность. Процесс диссоциации для сильных электролитов практически необратим и полон:
$NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-$
$HCl \rightarrow H^+ + Cl^-$

Органические вещества: Для подавляющего большинства органических соединений характерна малополярная или неполярная ковалентная связь. В первую очередь, это связи углерод-углерод ($C-C$) и углерод-водород ($C-H$). Электроотрицательности углерода и водорода близки, поэтому связи в углеводородах и их производных слабо поляризованы. Такие молекулы не склонны к диссоциации на ионы в водных растворах. Поэтому большинство органических веществ (например, метан, бензол, сахароза, большинство спиртов) являются неэлектролитами.

Те органические вещества, которые все же являются электролитами (например, карбоновые кислоты и амины), имеют в своем составе полярные функциональные группы, способные к ионизации. Например, органические кислоты (такие как уксусная кислота $CH_3COOH$) содержат карбоксильную группу $-COOH$. Связь $O-H$ в этой группе сильно поляризована, что позволяет молекуле отщеплять протон ($H^+$). Однако этот процесс является обратимым, и равновесие сильно смещено в сторону недиссоциированных молекул.
$CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COO^- + H^+$
Поскольку лишь малая часть молекул диссоциирует, концентрация ионов в растворе низкая, и такие вещества являются слабыми электролитами. Аналогично ведут себя органические основания (например, амины), которые также диссоциируют частично.

Таким образом, причина, по которой большинство органических веществ являются слабыми электролитами или неэлектролитами, заключается в преобладании в их молекулах ковалентных малополярных связей, которые не способны к разрыву с образованием ионов в растворе.

Ответ: Большинство органических веществ являются слабыми электролитами (или неэлектролитами), так как в их молекулах преобладают ковалентные малополярные или неполярные химические связи ($C-C$, $C-H$). Такие связи не разрываются с образованием ионов при растворении в воде. В отличие от них, многие неорганические вещества (соли, щелочи, кислоты) имеют ионные или сильнополярные ковалентные связи, что позволяет им легко и практически полностью диссоциировать на ионы в растворе, делая их сильными электролитами.