9. Сильні та слабкі електроліти (§ 11)

• Назад до змісту

9.1 Заповніть схему.

9.2 Підкресліть однією рискою формули сильних електролітів, а двома — слабких.

Класифікація наведених речовин за силою електроліту:

• Сильні електроліти (підкреслюємо однією рискою):
  $\text{H}_2\text{SO}_4$, $\text{CaCl}_2$, $\text{Ca(OH)}_2$, $\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3$, $\text{KOH}$, $\text{KNO}_3$, $\text{HCl}$, $\text{Na}_2\text{CO}_3$.

• Слабкі електроліти (підкреслюємо двома рисками):
  $\text{H}_2\text{S}$, $\text{Fe(OH)}_2$, $\text{Mg}_3(\text{PO}_4)_2$, $\text{H}_2\text{SO}_3$, $\text{BaSO}_4$, $\text{Zn(OH)}_2$, $\text{CuS}$.

9.3 Запишіть рівняння електролітичної дисоціації речовин. (Пам’ятайте, що в рівняннях для сильних електролітів використовують звичайну стрілку, а для слабких — двонаправлену.)

а) барій нітрату:
$\text{Ba(NO}_3)_2 \rightarrow \text{Ba}^{2+} + 2\text{NO}_3^-$

б) меркурій(2+) хлориду:
$\text{HgCl}_2 \rightleftharpoons \text{Hg}^{2+} + 2\text{Cl}^-$

в) магній карбонату:
$\text{MgCO}_3 \rightleftharpoons \text{Mg}^{2+} + \text{CO}_3^{2-}$

г) кальцій гідроксиду:
$\text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{OH}^-$

9.4 У розчині гідроген фториду об’ємом 1 л міститься 2 г цієї кислоти. У цьому розчині кількість речовини йонів Гідрогену становить 0,008 моль. Обчисліть кількість речовини фторид-іонів у цьому розчині. Кислотою якої сили є фторидна кислота?

Відомо:
$V(\text{р-ну}) = 1\text{ л}$
$m(\text{HF}) = 2\text{ г}$
$n(\text{H}^+) = 0{,}008\text{ моль}$
$M(\text{HF}) = 20\text{ г/моль}$

Обчислити:
$n(\text{F}^-)$
силу кислоти ($\alpha$)

Розв’язання:

1. Рівняння дисоціації фторидної кислоти:
   $\text{HF} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{F}^-$
   За коефіцієнтами у рівнянні дисоціації кількість речовини фторид-іонів дорівнює кількості речовини йонів Гідрогену:
   $n(\text{F}^-) = n(\text{H}^+) = 0{,}008\text{ моль}$

2. Загальна кількість речовини гідроген фториду в розчині:
   $n(\text{HF})_{\text{заг}} = \dfrac{m(\text{HF})}{M(\text{HF})} = \dfrac{2\text{ г}}{20\text{ г/моль}} = 0{,}1\text{ моль}$

3. Ступінь дисоціації фторидної кислоти:
   $\alpha = \dfrac{n(\text{дисоційованого HF})}{n(\text{загального HF})} \cdot 100\% = \dfrac{0{,}008\text{ моль}}{0{,}1\text{ моль}} \cdot 100\% = 8\%$

Оскільки ступінь дисоціації знаходиться в межах від $3\%$ до $30\%$ ($\alpha = 8\%$), фторидна кислота є кислотою середньої сили (слабким електролітом).

Відповідь:
Кількість речовини фторид-іонів $n(\text{F}^-) = 0{,}008\text{ моль}$; фторидна кислота є кислотою середньої сили (слабким електролітом).

9.5 На малюнках наведено моделі розчинів хлоридної, фторидної та сульфідної кислот. Під кожною моделлю підпишіть формулу електроліту в розчині та його силу (сильний / слабкий).

• Перша модель (ліворуч):
  Формула електроліту: $\text{HCl}$
  Сила електроліту: сильний електроліт (повністю дисоційований на йони $\text{H}^+$ та $\text{Cl}^-$)

• Друга модель (посередині):
  Формула електроліту: $\text{H}_2\text{S}$
  Сила електроліту: слабкий електроліт (наявні недисоційовані молекули $\text{H}_2\text{S}$ та йони $\text{H}^+$ і $\text{S}^{2-}$)

• Третя модель (праворуч):
  Формула електроліту: $\text{HF}$
  Сила електроліту: слабкий електроліт / електроліт середньої сили (наявні недисоційовані молекули $\text{HF}$ та йони $\text{H}^+$ і $\text{F}^-$)

9.6 Наведіть по одному прикладу електроліту, що задовольняє опису. Запишіть для них рівняння електролітичної дисоціації.

9.7 У трьох пробірках містяться розчини трьох електролітів зі ступенями дисоціації 89 %, 8 % і 0,2 % відповідно. Наведіть по два приклади електролітів із різних класів сполук, що можуть міститися в цих пробірках.

Пробірка з $\alpha = 89\%$ (сильний електроліт):

1. Кислота: хлоридна кислота ($\text{HCl}$).
2. Сіль: натрій хлорид ($\text{NaCl}$).

Пробірка з $\alpha = 8\%$ (електроліт середньої сили):

1. Кислота: ортофосфатна кислота ($\text{H}_3\text{PO}_4$).
2. Основа: кальцій гідроксид ($\text{Ca(OH)}_2$).

Пробірка з $\alpha = 0{,}2\%$ (слабкий електроліт):

1. Кислота: етанова кислота ($\text{CH}_3\text{COOH}$).
2. Основа: амоній гідроксид ($\text{NH}_3 \cdot \text{H}_2\text{O}$).

Підпишіть види діяльності на уроці й оцініть за ними свою роботу.