H3po4 इलेक्ट्रोलाइट। मजबूत और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स, उनकी विशेषताएं

a का मान इकाई के अंशों या % में व्यक्त किया जाता है और यह इलेक्ट्रोलाइट की प्रकृति, विलायक, तापमान, एकाग्रता और समाधान की संरचना पर निर्भर करता है।

विलायक एक विशेष भूमिका निभाता है: कई मामलों में, जब जलीय घोल से कार्बनिक सॉल्वैंट्स में गुजरते हैं, तो इलेक्ट्रोलाइट्स के पृथक्करण की डिग्री तेजी से बढ़ या घट सकती है। भविष्य में, विशेष निर्देशों के अभाव में, हम मान लेंगे कि विलायक पानी है।

पृथक्करण की डिग्री के अनुसार, इलेक्ट्रोलाइट्स को सशर्त रूप से विभाजित किया जाता है बलवान(ए> 30%), मध्यम (3% < a < 30%) и कमज़ोर(एक< 3%).

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स में शामिल हैं:

1) कुछ नहीं कार्बनिक अम्ल(एचसीएल, एचबीआर, एचआई, एचएनओ 3, एच 2 एसओ 4, एचसीएलओ 4 और कई अन्य);

2) क्षार (Li, Na, K, Rb, Cs) और क्षारीय पृथ्वी (Ca, Sr, Ba) धातुओं के हाइड्रॉक्साइड्स;

3) लगभग सभी घुलनशील लवण।

मध्यम शक्ति वाले इलेक्ट्रोलाइट्स में Mg (OH) 2, H 3 PO 4, HCOOH, H 2 SO 3, HF और कुछ अन्य शामिल हैं।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स को हर कोई मानता है कार्बोक्जिलिक एसिड(HCOOH को छोड़कर) और स्निग्ध और सुगंधित अमाइन के हाइड्रेटेड रूप। कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स भी कई अकार्बनिक एसिड (एचसीएन, एच 2 एस, एच 2 सीओ 3, आदि) और बेस (एनएच 3 ∙ एच 2 ओ) हैं।

कुछ समानताओं के बावजूद, सामान्य तौर पर, किसी को किसी पदार्थ की विलेयता को उसके पृथक्करण की डिग्री के साथ नहीं पहचानना चाहिए। हाँ, एसिटिक अम्ल इथेनॉलपानी में असीमित रूप से घुलनशील, लेकिन साथ ही, पहला पदार्थ एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट है, और दूसरा एक गैर-इलेक्ट्रोलाइट है।

अम्ल और क्षार

हालांकि "एसिड" और "बेस" शब्दों का व्यापक रूप से वर्णन करने के लिए उपयोग किया जाता है रासायनिक प्रक्रिया, पदार्थों को अम्ल या क्षार के रूप में वर्गीकृत करने के संदर्भ में उनके वर्गीकरण के लिए कोई एकल दृष्टिकोण नहीं है। वर्तमान सिद्धांत ( ईओण कालिखित एस. अरहेनियस, प्रोटोलिटिकलिखित I. ब्रोंस्टेड और टी। लोरीतथा इलेक्ट्रोनिकलिखित जी लुईस) की कुछ सीमाएँ हैं और इसलिए केवल विशेष मामलों में ही लागू होती हैं। आइए इनमें से प्रत्येक सिद्धांत पर करीब से नज़र डालें।

अरहेनियस सिद्धांत।

अरहेनियस के आयनिक सिद्धांत में, "एसिड" और "बेस" की अवधारणाएं इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रक्रिया से निकटता से संबंधित हैं:

एक एसिड एक इलेक्ट्रोलाइट है जो एच + आयन बनाने के लिए समाधान में अलग हो जाता है;

आधार एक इलेक्ट्रोलाइट है जो ओएच-आयन बनाने के लिए समाधान में अलग हो जाता है;

एम्फोलाइट (एम्फोटेरिक इलेक्ट्रोलाइट) एक इलेक्ट्रोलाइट है जो एच + आयनों और ओएच - आयनों दोनों के गठन के साथ समाधान में अलग हो जाता है।

उदाहरण के लिए:

ON H + + A - nH + + MeO n n - Me (OH) n Me n + + nOH -

आयनिक सिद्धांत के अनुसार, तटस्थ अणु और आयन दोनों एसिड हो सकते हैं, उदाहरण के लिए:

एचएफ⇄एच++एफ-

एच 2 पीओ 4 - ⇄ एच + + एचपीओ 4 2 -

एनएच 4 + ⇄ एच + + एनएच 3

आधार के लिए इसी तरह के उदाहरण दिए जा सकते हैं:

कोह कश्मीर + + ओह -

- ⇄ अल (ओएच) 3 + ओएच -

+ फे 2+ + ओएच -

Ampholytes में जस्ता, एल्यूमीनियम, क्रोमियम और कुछ अन्य के हाइड्रॉक्साइड, साथ ही साथ अमीनो एसिड, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड शामिल हैं।

सामान्य तौर पर, समाधान में एसिड-बेस इंटरैक्शन एक न्यूट्रलाइजेशन प्रतिक्रिया में कम हो जाता है:

एच + + ओएच - एच 2 ओ

हालांकि, कई प्रयोगात्मक डेटा आयनिक सिद्धांत की सीमाओं को दर्शाते हैं। तो, अमोनिया, कार्बनिक अमाइन, धातु ऑक्साइड जैसे Na 2 O, CaO, कमजोर एसिड के आयन आदि। पानी की अनुपस्थिति में, वे विशिष्ट आधारों के गुणों को प्रदर्शित करते हैं, हालांकि उनमें हाइड्रॉक्साइड आयन नहीं होते हैं।

दूसरी ओर, कई ऑक्साइड (SO 2, SO 3, P 2 O 5, आदि), हैलाइड, एसिड हैलाइड, बिना हाइड्रोजन आयनों के, यहां तक ​​कि पानी की अनुपस्थिति में भी प्रदर्शित नहीं होते हैं। अम्ल गुण, अर्थात। आधारों को निष्प्रभावी कर दिया जाता है।

इसके अलावा, इलेक्ट्रोलाइट का व्यवहार जलीय घोलऔर एक गैर-जलीय माध्यम में यह विपरीत हो सकता है।

तो, पानी में CH 3 COOH एक कमजोर अम्ल है:

सीएच 3 सीओओएच ⇄ सीएच 3 सीओओ - + एच +,

और तरल हाइड्रोजन फ्लोराइड में यह एक आधार के गुणों को प्रदर्शित करता है:

एचएफ + सीएच 3 सीओओएच ⇄ सीएच 3 सीओओएच 2 + + एफ -

शोध करना समान प्रकारप्रतिक्रियाओं, और विशेष रूप से गैर-जलीय सॉल्वैंट्स में होने वाली प्रतिक्रियाओं ने और अधिक का निर्माण किया है सामान्य सिद्धांतअम्ल और क्षार।

ब्रोंस्टेड और लोरी का सिद्धांत।

आगामी विकाशअम्ल और क्षार का सिद्धांत आई. ब्रोंस्टेड और टी. लोरी द्वारा प्रस्तावित प्रोटोलिटिक (प्रोटॉन) सिद्धांत था। इस सिद्धांत के अनुसार:

अम्ल कोई भी पदार्थ है जिसके अणु (या आयन) एक प्रोटॉन दान करने में सक्षम होते हैं, अर्थात। एक प्रोटॉन दाता बनें;

एक आधार कोई भी पदार्थ होता है जिसके अणु (या आयन) एक प्रोटॉन को जोड़ने में सक्षम होते हैं, अर्थात। एक प्रोटॉन स्वीकर्ता बनें;

इस प्रकार, आधार की अवधारणा का काफी विस्तार हुआ है, जिसकी पुष्टि निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं से होती है:

ओह - + एच + एच 2 ओ

एनएच 3 + एच + एनएच 4 +

एच 2 एन-एनएच 3 + + एच + एच 3 एन + -एनएच 3 +

आई. ब्रोंस्टेड और टी. लोरी के सिद्धांत के अनुसार, एक अम्ल और क्षार एक संयुग्मित युग्म बनाते हैं और संतुलन से जुड़े होते हैं:

अम्ल प्रोटॉन + क्षार

चूंकि प्रोटॉन ट्रांसफर रिएक्शन (प्रोटोलिटिक रिएक्शन) प्रतिवर्ती है, और एक प्रोटॉन को रिवर्स प्रक्रिया में भी स्थानांतरित किया जाता है, प्रतिक्रिया उत्पाद एक दूसरे के संबंध में एसिड और बेस होते हैं। इसे एक संतुलन प्रक्रिया के रूप में लिखा जा सकता है:

ऑन + बी वीएन + + ए -,

जहाँ HA एक अम्ल है, B एक आधार है, BH + एक अम्ल है जो आधार B के साथ संयुग्मित है, A - अम्ल HA के साथ संयुग्मित एक आधार है।

उदाहरण।

1) प्रतिक्रिया में:

एचसीएल + ओएच - ⇄ सीएल - + एच 2 ओ,

एचसीएल और एच 2 ओ एसिड हैं, सीएल - और ओएच - संबंधित संयुग्म आधार हैं;

2) प्रतिक्रिया में:

एचएसओ 4 - + एच 2 ओ ⇄ एसओ 4 2 - + एच 3 ओ +,

एचएसओ 4 - और एच 3 ओ + - एसिड, एसओ 4 2 - और एच 2 ओ - बेस;

3) प्रतिक्रिया में:

एनएच 4 + + एनएच 2 - ⇄ 2एनएच 3,

NH 4 + एक अम्ल है, NH 2 - एक क्षार है, और NH 3 एक अम्ल (एक अणु) और एक क्षार (दूसरा अणु) दोनों के रूप में कार्य करता है, अर्थात। उभयचरता के लक्षण दिखाता है - एक एसिड और एक आधार के गुणों को प्रदर्शित करने की क्षमता।

पानी में भी है यह क्षमता:

2एच 2 ओ ⇄ एच 3 ओ + + ओएच -

यहां, एक एच 2 ओ अणु एक प्रोटॉन (आधार) जोड़ता है, एक संयुग्म एसिड बनाता है - एक हाइड्रोक्सोनियम आयन एच 3 ओ +, दूसरा एक प्रोटॉन (एसिड) देता है, एक संयुग्म आधार ओएच - बनाता है। इस प्रक्रिया को कहा जाता है ऑटोप्रोटोलिसिस.

उपरोक्त उदाहरणों से यह देखा जा सकता है कि, ब्रोंस्टेड और लोरी के सिद्धांत में, अरहेनियस के विचारों के विपरीत, क्षारों के साथ एसिड की प्रतिक्रियाओं से पारस्परिक तटस्थता नहीं होती है, लेकिन नए एसिड और बेस के गठन के साथ होते हैं .

यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रोटोलिटिक सिद्धांत "एसिड" और "बेस" की अवधारणाओं को एक संपत्ति के रूप में नहीं, बल्कि एक फ़ंक्शन के रूप में मानता है जो प्रश्न में यौगिक प्रोटोलिटिक प्रतिक्रिया में करता है। वही यौगिक कुछ शर्तों के तहत एसिड के रूप में और दूसरों के तहत आधार के रूप में प्रतिक्रिया कर सकता है। तो, सीएच 3 के एक जलीय घोल में सीओओएच एक एसिड के गुणों को प्रदर्शित करता है, और 100% एच 2 एसओ 4 - एक बेस में।

हालांकि, इसके गुणों के बावजूद, प्रोटोलिटिक सिद्धांत, अरहेनियस सिद्धांत की तरह, उन पदार्थों पर लागू नहीं होता है जिनमें हाइड्रोजन परमाणु नहीं होते हैं, लेकिन साथ ही, एक एसिड के कार्य को प्रदर्शित करते हैं: बोरॉन, एल्यूमीनियम, सिलिकॉन और टिन हलाइड्स .

लुईस सिद्धांत।

पदार्थों को अम्ल और क्षार के रूप में वर्गीकृत करने के संदर्भ में उनके वर्गीकरण के लिए एक अलग दृष्टिकोण लुईस का इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत था। इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत के भीतर:

एक एसिड एक कण (अणु या आयन) है जो एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी (इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता) को जोड़ने में सक्षम है;

एक आधार एक कण (अणु या आयन) है जो एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी (इलेक्ट्रॉन दाता) दान करने में सक्षम है।

लुईस के अनुसार, एक अम्ल और एक क्षार एक दूसरे के साथ दाता-स्वीकर्ता बंधन बनाने के लिए परस्पर क्रिया करते हैं। इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी जोड़ने के परिणामस्वरूप, एक इलेक्ट्रॉन-कमी वाले परमाणु में एक पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन होता है - इलेक्ट्रॉनों का एक ऑक्टेट। उदाहरण के लिए:

तटस्थ अणुओं के बीच की प्रतिक्रिया को इसी तरह से दर्शाया जा सकता है:

लुईस सिद्धांत के संदर्भ में न्यूट्रलाइजेशन प्रतिक्रिया को हाइड्रोजन आयन में हाइड्रॉक्साइड आयन के एक इलेक्ट्रॉन जोड़े के जोड़ के रूप में माना जाता है, जो इस जोड़ी को समायोजित करने के लिए एक मुक्त कक्षीय प्रदान करता है:

इस प्रकार, लुईस सिद्धांत की दृष्टि से प्रोटॉन स्वयं, जो आसानी से एक इलेक्ट्रॉन युग्म को जोड़ता है, एक अम्ल का कार्य करता है। इस संबंध में, ब्रोंस्टेड एसिड को लुईस एसिड और बेस के बीच प्रतिक्रिया उत्पादों के रूप में माना जा सकता है। तो, एचसीएल एसिड एच + के बेस क्ल - के साथ बेअसर होने का उत्पाद है, और एच 3 ओ + आयन एसिड एच + के बेस एच 2 ओ के साथ बेअसर होने के परिणामस्वरूप बनता है।

लुईस एसिड और बेस के बीच प्रतिक्रियाओं को निम्नलिखित उदाहरणों द्वारा भी चित्रित किया गया है:

लुईस के ठिकानों में हैलाइड आयन, अमोनिया, स्निग्ध और सुगंधित एमाइन, ऑक्सीजन युक्त . भी शामिल हैं कार्बनिक यौगिकटाइप R 2 CO, (जहाँ R एक कार्बनिक मूलक है)।

लुईस एसिड में बोरॉन, एल्यूमीनियम, सिलिकॉन, टिन और अन्य तत्वों के हैलाइड शामिल हैं।

जाहिर है, लुईस के सिद्धांत में, "एसिड" की अवधारणा में रासायनिक यौगिकों की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि, लुईस के अनुसार, एसिड के वर्ग के लिए एक पदार्थ का असाइनमेंट पूरी तरह से उसके अणु की संरचना के कारण होता है, जो इलेक्ट्रॉन-स्वीकर्ता गुणों को निर्धारित करता है, और जरूरी नहीं कि हाइड्रोजन की उपस्थिति से जुड़ा हो परमाणु। लुईस अम्ल जिनमें हाइड्रोजन परमाणु नहीं होते हैं, कहलाते हैं कामोत्तेजक.

समस्या समाधान मानक

1. पानी में Al 2 (SO 4) 3 के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के लिए समीकरण लिखें।

एल्युमिनियम सल्फेट एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट है और एक जलीय घोल में आयनों में पूर्ण अपघटन से गुजरता है। हदबंदी समीकरण:

अल 2 (एसओ 4) 3 + (2x + 3y)एच 2 ओ 2 3+ + 3 2 -,

या (आयन जलयोजन की प्रक्रिया को ध्यान में रखे बिना):

अल 2 (एसओ 4) 3 2अल 3+ + 3एसओ 4 2 -।

2. ब्रोंस्टेड-लोरी सिद्धांत के दृष्टिकोण से - HCO 3 आयन क्या है?

शर्तों के आधार पर, HCO 3 आयन प्रोटॉन दान कर सकता है:

एचसीओ 3 - + ओएच - सीओ 3 2 - + एच 2 ओ (1),

और प्रोटॉन जोड़ें:

एचसीओ 3 - + एच 3 ओ + एच 2 सीओ 3 + एच 2 ओ (2)।

इस प्रकार, पहले मामले में, एचसीओ 3 आयन - एक एसिड है, दूसरे में - एक बेस, यानी यह एक एम्फोलाइट है।

3. निर्धारित करें कि प्रतिक्रिया में, लुईस सिद्धांत के दृष्टिकोण से, Ag + आयन क्या है:

एजी + + 2एनएच 3 +

शिक्षा की प्रक्रिया में रासायनिक बन्ध, जो दाता-स्वीकर्ता तंत्र के अनुसार आगे बढ़ता है, Ag + आयन, एक मुक्त कक्षीय होने के कारण, एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी स्वीकर्ता है, और इस प्रकार एक लुईस एसिड के गुणों को प्रदर्शित करता है।

4. एक लीटर में विलयन की आयनिक शक्ति ज्ञात कीजिए जिसमें 0.1 mol KCl और 0.1 mol Na 2 SO 4 है।

प्रस्तुत इलेक्ट्रोलाइट्स का पृथक्करण समीकरणों के अनुसार होता है:

ना 2 SO 4 2Na + + SO 4 2 -

इसलिए: सी (के +) \u003d सी (सीएल -) \u003d सी (केसीएल) \u003d 0.1 मोल / एल;

सी (ना +) \u003d 2 × सी (ना 2 एसओ 4) \u003d 0.2 मोल / एल;

सी (एसओ 4 2 -) \u003d सी (ना 2 एसओ 4) \u003d 0.1 मोल / एल।

समाधान की आयनिक शक्ति की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

5. इस विद्युत अपघट्य के विलयन में CuSO4 की सांद्रता ज्ञात कीजिए मैं= 0.6 मोल/ली.

CuSO4 का पृथक्करण समीकरण के अनुसार होता है:

CuSO 4 Cu 2+ + SO 4 2 -

के लिए C (CuSO 4) लेते हैं एक्स mol / l, फिर, प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार, C (Cu 2+) \u003d C (SO 4 2 -) \u003d एक्समोल/ली. पर ये मामलाआयनिक शक्ति की गणना के लिए व्यंजक होगा:

6. C (KCl) = 0.001 mol / l के साथ KCl के जलीय घोल में K + आयन की गतिविधि गुणांक निर्धारित करें।

जो इस मामले में रूप लेगा:

.

विलयन की आयनिक शक्ति सूत्र द्वारा ज्ञात की जाती है:

7. एक जलीय घोल में Fe 2+ आयन की गतिविधि गुणांक निर्धारित करें, जिसकी आयनिक शक्ति 1 के बराबर है।

डेबी-हुकेल कानून के अनुसार:

फलस्वरूप:

8. अम्ल HA का वियोजन स्थिरांक ज्ञात कीजिए, यदि इस अम्ल के विलयन में 0.1 mol/l a = 24% की सांद्रता हो।

पृथक्करण की डिग्री के परिमाण से, यह निर्धारित किया जा सकता है कि यह एसिड मध्यम शक्ति का इलेक्ट्रोलाइट है। इसलिए, अम्ल वियोजन स्थिरांक की गणना करने के लिए, हम ओस्टवाल्ड तनुता नियम का पूर्ण रूप में उपयोग करते हैं:

9. इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता निर्धारित करें, यदि a = 10%, कडी \u003d 10 - 4।

ओस्टवाल्ड के कमजोर पड़ने के नियम से:

10. मोनोबैसिक एसिड हा के पृथक्करण की डिग्री 1% से अधिक नहीं है। (एचए) = 6.4×10 - 7। 0.01 mol/l की एकाग्रता के साथ इसके समाधान में HA के पृथक्करण की डिग्री निर्धारित करें ।

पृथक्करण की डिग्री के परिमाण से, यह निर्धारित किया जा सकता है कि यह एसिड एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट है। यह हमें ओस्टवाल्ड कमजोर पड़ने वाले कानून के अनुमानित सूत्र का उपयोग करने की अनुमति देता है:

11. 0.001 mol / l की सांद्रता के साथ इसके घोल में इलेक्ट्रोलाइट के पृथक्करण की डिग्री 0.009 है। इस इलेक्ट्रोलाइट के पृथक्करण स्थिरांक का निर्धारण करें।

समस्या की स्थिति से देखा जा सकता है कि यह इलेक्ट्रोलाइट कमजोर है (a = 0.9%)। इसीलिए:

12. (HNO 2) = 3.35। मोनोबैसिक एसिड एचए की ताकत के साथ एचएनओ 2 की ताकत की तुलना करें, सी (एचए) = 0.15 मोल / एल के साथ समाधान में पृथक्करण की डिग्री 15% है।

गणना (HA) का उपयोग कर पूर्ण प्रपत्रओस्टवाल्ड समीकरण:

चूंकि (एचए)< (HNO 2), то кислота HA является более मजबूत अम्लएचएनओ 2 की तुलना में।

13. अन्य आयनों वाले दो KCl विलयन हैं। यह ज्ञात है कि पहले विलयन की आयनिक शक्ति ( मैं 1) 1 के बराबर है, और दूसरा ( मैं 2) 10 - 2 है। गतिविधि कारकों की तुलना करें एफइन विलयनों में (K+) और निष्कर्ष निकालिए कि इन विलयनों के गुण KCl के अपरिमित तनु विलयनों के गुणों से किस प्रकार भिन्न हैं।

K + आयनों के गतिविधि गुणांक की गणना डेबी-हकेल कानून का उपयोग करके की जाती है:

गतिविधि कारक एफसमाधान के अनंत तनुकरण पर किसी दिए गए सांद्रता के इलेक्ट्रोलाइट समाधान के व्यवहार में उसके व्यवहार से विचलन का एक उपाय है।

इसलिये एफ 1 = 0.316 1 से अधिक विचलन करता है एफ 2 \u003d 0.891, फिर उच्च आयनिक शक्ति वाले घोल में, KCl समाधान के व्यवहार में अनंत कमजोर पड़ने पर उसके व्यवहार से अधिक विचलन देखा जाता है।

आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न

1. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण क्या है?

2. कौन से पदार्थ इलेक्ट्रोलाइट्स और गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स कहलाते हैं? उदाहरण दो।

3. हदबंदी की डिग्री क्या है?

4. कौन से कारक पृथक्करण की डिग्री निर्धारित करते हैं?

5. कौन से इलेक्ट्रोलाइट्स को मजबूत माना जाता है? मध्यम शक्ति क्या हैं? कमजोर क्या हैं? उदाहरण दो।

6. वियोजन स्थिरांक क्या है? वियोजन नियतांक किस पर निर्भर करता है और किस पर निर्भर नहीं करता है?

7. मध्यम और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के द्विआधारी समाधान में निरंतर और हदबंदी की डिग्री कैसे संबंधित हैं?

8. प्रबल विद्युत अपघट्यों के विलयन अपने व्यवहार में आदर्शता से विचलन क्यों प्रदर्शित करते हैं?

9. "पृथक्करण की स्पष्ट डिग्री" शब्द का सार क्या है?

10. आयन की गतिविधि क्या है? एक गतिविधि गुणांक क्या है?

11. प्रबल विद्युत अपघट्य विलयन के तनुकरण (एकाग्रता) के साथ सक्रियता गुणांक का मान किस प्रकार परिवर्तित होता है? समाधान के अनंत तनुकरण पर गतिविधि गुणांक का सीमित मान क्या है?

12. विलयन की आयनिक शक्ति क्या है?

13. गतिविधि गुणांक की गणना कैसे की जाती है? डेबी-हुकेल कानून तैयार करें।

14. अम्ल और क्षार के आयनिक सिद्धांत (अरहेनियस सिद्धांत) का सार क्या है?

15. क्या है मूलभूत अंतरअरहेनियस के सिद्धांत से एसिड और बेस का प्रोटोलिटिक सिद्धांत (ब्रोंस्टेड और लोरी का सिद्धांत)?

16. इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत (लुईस सिद्धांत) "एसिड" और "बेस" की अवधारणाओं की व्याख्या कैसे करता है? उदाहरण दो।

के लिए कार्य विकल्प स्वतंत्र समाधान

विकल्प संख्या 1

1. Fe 2 (SO 4) 3 के विद्युत अपघटनी वियोजन का समीकरण लिखिए।

ऑन + एच 2 ओ ⇄ एच 3 ओ + + ए -।

विकल्प संख्या 2

1. CuCl 2 के विद्युत अपघटनी वियोजन का समीकरण लिखिए।

2. निर्धारित करें कि, लुईस सिद्धांत के दृष्टिकोण से, प्रतिक्रिया में S 2 आयन क्या है:

2एजी + + एस 2 - ⇄ एजी 2 एस।

3. विलयन में इलेक्ट्रोलाइट की मोलर सांद्रता की गणना करें यदि a = 0.75%, a = 10 - 5।

विकल्प संख्या 3

1. Na 2 SO 4 के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के लिए समीकरण लिखें।

2. निर्धारित करें कि, लुईस सिद्धांत के दृष्टिकोण से, प्रतिक्रिया में CN आयन क्या है:

Fe 3 + + 6CN - 3 -।

3. CaCl 2 विलयन की आयनिक शक्ति 0.3 mol/l है। सी (CaCl 2) की गणना करें।

विकल्प संख्या 4

1. Ca(OH) 2 के विद्युत अपघटनी वियोजन का समीकरण लिखिए।

2. निर्धारित करें कि ब्रोंस्टेड सिद्धांत के दृष्टिकोण से प्रतिक्रिया में एच 2 ओ अणु क्या है:

एच 3 ओ + ⇄ एच + + एच 2 ओ।

3. K2 SO4 विलयन की आयनिक शक्ति 1.2 mol/l है। सी (के 2 एसओ 4) की गणना करें।

विकल्प संख्या 5

1. K 2 SO 3 के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के लिए समीकरण लिखें।

एनएच 4 + + एच 2 ओ ⇄ एनएच 3 + एच 3 ओ +।

3. (सीएच 3 सीओओएच) = 4.74। सीएच 3 सीओओएच की ताकत की तुलना मोनोबैसिक एसिड एचए की ताकत से करें, जिसके पृथक्करण की डिग्री सी (एचए) = 3.6 × 10 - 5 मोल / एल के साथ समाधान में 10% है।

विकल्प संख्या 6

1. K 2 S के विद्युत अपघटनी वियोजन का समीकरण लिखिए।

2. निर्धारित करें कि, लुईस सिद्धांत के दृष्टिकोण से, प्रतिक्रिया में AlBr 3 अणु क्या है:

Br - + AlBr 3 ⇄ - .

विकल्प संख्या 7

1. Fe(NO 3) 2 के विद्युत अपघटनी वियोजन का समीकरण लिखिए।

2. निर्धारित करें कि, लुईस सिद्धांत के दृष्टिकोण से, आयन Cl - प्रतिक्रिया में क्या है:

Cl - + AlCl 3 - .

विकल्प संख्या 8

1. K 2 MnO4 के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के लिए समीकरण लिखें।

2. निर्धारित करें कि ब्रोंस्टेड सिद्धांत के दृष्टिकोण से, प्रतिक्रिया में एचएसओ 3 आयन क्या है:

एचएसओ 3 - + ओएच - ⇄ एसओ 3 2 - + एच 2 ओ।

विकल्प संख्या 9

1. अल 2 (एसओ 4) 3 के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के लिए समीकरण लिखें।

2. निर्धारित करें कि, लुईस सिद्धांत के दृष्टिकोण से, प्रतिक्रिया में Co 3+ आयन क्या है:

सह 3+ + 6NO 2 - 3 -।

3. 1 लीटर घोल में 0.348 g K 2 SO 4 और 0.17 g NaNO 3 होता है। इस विलयन की आयनिक शक्ति ज्ञात कीजिए।

विकल्प संख्या 10

1. Ca(NO 3) 2 के विद्युत अपघटनी वियोजन का समीकरण लिखिए।

2. निर्धारित करें कि ब्रोंस्टेड सिद्धांत के दृष्टिकोण से प्रतिक्रिया में एच 2 ओ अणु क्या है:

बी + एच 2 ओ ⇄ ओएच - + बीएच +।

3. विलयन में इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता की गणना करें यदि a = 5%, a = 10 - 5।

विकल्प संख्या 11

1. KMnO4 के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के लिए समीकरण लिखें।

2. निर्धारित करें कि, लुईस सिद्धांत के दृष्टिकोण से, प्रतिक्रिया में Cu 2+ आयन क्या है:

घन 2+ + 4एनएच 3 2 +।

3. C (CuSO 4) = 0.016 mol / l के साथ CuSO 4 विलयन में Cu 2+ आयन की सक्रियता गुणांक की गणना करें।

विकल्प संख्या 12

1. Na 2 CO 3 के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के लिए समीकरण लिखें।

2. निर्धारित करें कि ब्रोंस्टेड सिद्धांत के दृष्टिकोण से प्रतिक्रिया में एच 2 ओ अणु क्या है:

के + + एक्सएच 2 ओ ⇄ +।

3. अन्य इलेक्ट्रोलाइट युक्त दो NaCl समाधान हैं। इन विलयनों की आयनिक शक्ति के मान क्रमशः बराबर होते हैं: मैं 1 \u003d 0.1 मोल / एल, मैं 2 = 0.01 मोल/ली। गतिविधि कारकों की तुलना करें एफ(ना +) इन समाधानों में।

विकल्प संख्या 13

1. Al(NO 3) 3 के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के लिए समीकरण लिखें।

2. निर्धारित करें कि, लुईस सिद्धांत के दृष्टिकोण से, प्रतिक्रिया में RNH 2 अणु क्या है:

आरएनएच 2 + एच 3 ओ + आरएनएच 3 + + एच 2 ओ।

3. FeSO4 और KNO3 वाले विलयन में धनायनों के क्रियाकलाप गुणांकों की तुलना करें, बशर्ते कि इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता क्रमशः 0.3 और 0.1 mol/l हो।

विकल्प संख्या 14

1. के 3 पीओ 4 के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के लिए समीकरण लिखें।

2. निर्धारित करें कि ब्रोंस्टेड सिद्धांत के दृष्टिकोण से प्रतिक्रिया में एच 3 ओ + आयन क्या है:

एचएसओ 3 - + एच 3 ओ + ⇄ एच 2 एसओ 3 + एच 2 ओ।

विकल्प संख्या 15

1. K2 SO4 के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के लिए समीकरण लिखें।

2. निर्धारित करें कि प्रतिक्रिया में, लुईस सिद्धांत के दृष्टिकोण से, Pb (OH) 2 क्या है:

पीबी (ओएच) 2 + 2ओएच - ⇄ 2 -।

विकल्प संख्या 16

1. Ni(NO 3) 2 के विद्युत अपघटनी वियोजन का समीकरण लिखिए।

2. निर्धारित करें कि ब्रोंस्टेड सिद्धांत के दृष्टिकोण से, प्रतिक्रिया में हाइड्रोनियम आयन (H 3 O +) क्या है:

2एच 3 ओ + + एस 2 - ⇄ एच 2 एस + 2 एच 2 ओ।

3. केवल Na 3 PO 4 वाले विलयन की आयनिक शक्ति 1.2 mol / l है। Na 3 PO 4 की सांद्रता ज्ञात कीजिए।

विकल्प संख्या 17

1. (NH 4) 2 SO 4 के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के लिए समीकरण लिखें।

2. निर्धारित करें कि, ब्रोंस्टेड सिद्धांत के दृष्टिकोण से, प्रतिक्रिया में NH 4 + आयन क्या है:

एनएच 4 + + ओएच - ⇄ एनएच 3 + एच 2 ओ।

3. KI और Na 2 SO 4 दोनों वाले विलयन की आयनिक शक्ति 0.4 mol / l है। सी (केआई) = 0.1 मोल/ली। Na 2 SO 4 की सांद्रता ज्ञात कीजिए।

विकल्प संख्या 18

1. Cr 2 (SO 4) 3 के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के लिए समीकरण लिखें।

2. निर्धारित करें कि ब्रोंस्टेड सिद्धांत के दृष्टिकोण से, प्रतिक्रिया में प्रोटीन अणु क्या है:

सूचना का खंड

पी एच स्केल

टेबल तीनएच + और ओएच - आयनों की सांद्रता के बीच संबंध।

समस्या समाधान मानक

1. विलयन में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता 10 - 3 mol/l है। इस विलयन में pH, pOH और [OH - ] मान परिकलित करें। विलयन का माध्यम ज्ञात कीजिए।

टिप्पणी।गणना के लिए निम्नलिखित अनुपातों का उपयोग किया जाता है: lg10 एक = एक; 10 एलजी एक = एक.

pH = 3 वाले विलयन का माध्यम अम्लीय होता है, क्योंकि pH< 7.

2. समाधान के पीएच की गणना करें हाइड्रोक्लोरिक एसिड के 0.002 mol / l की दाढ़ सांद्रता के साथ।

चूँकि HC1 »1 के तनु घोल में और मोनोबैसिक एसिड C (k-you) \u003d C (k-you) के घोल में हम लिख सकते हैं:

3. C(CH 3 COOH) = 0.01 mol / l के साथ एसिटिक एसिड के घोल के 10 मिली में 90 मिली पानी मिलाया गया। तनुकरण से पहले और बाद में विलयन के pH मानों के बीच अंतर ज्ञात कीजिए, यदि (CH 3 COOH) = 1.85 × 10 - 5।

1) एक कमजोर मोनोबैसिक एसिड सीएच 3 सीओओएच के प्रारंभिक समाधान में:

फलस्वरूप:

2) 10 मिली एसिड के घोल में 90 मिली पानी मिलाने से घोल का 10 गुना कमजोर पड़ जाता है। इसीलिए।

समाधान
इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का सिद्धांत

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण
इलेक्ट्रोलाइट्स और गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का सिद्धांत

(एस. अरहेनियस, 1887)

1. जब पानी में घुल जाता है (या पिघल जाता है), इलेक्ट्रोलाइट्स सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों (इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के अधीन) में विघटित हो जाते हैं।

2. विद्युत प्रवाह की क्रिया के तहत, धनायन (+) कैथोड (-) की ओर बढ़ते हैं, और आयन (-) एनोड (+) की ओर बढ़ते हैं।

3. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया है (रिवर्स रिएक्शन को मोलराइजेशन कहा जाता है)।

4. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की डिग्री (एक ) इलेक्ट्रोलाइट की प्रकृति और विलायक, तापमान और एकाग्रता पर निर्भर करता है। यह आयनों में विघटित अणुओं की संख्या के अनुपात को दर्शाता है (एन ) प्रति कुल गणनासमाधान में पेश किए गए अणु (एन)।

ए = एन / एन0< a <1

आयनिक पदार्थों के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का तंत्र

आयनिक बंधों के साथ यौगिकों को भंग करते समय (जैसे NaCl ) जलयोजन प्रक्रिया नमक के क्रिस्टल के सभी किनारों और चेहरों के चारों ओर पानी के द्विध्रुवों के उन्मुखीकरण के साथ शुरू होती है।

क्रिस्टल जाली के आयनों के चारों ओर उन्मुख होकर, पानी के अणु उनके साथ हाइड्रोजन या दाता-स्वीकर्ता बंधन बनाते हैं। इस प्रक्रिया से बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है, जिसे जलयोजन ऊर्जा कहते हैं।

जलयोजन ऊर्जा, जिसका मूल्य क्रिस्टल जाली की ऊर्जा के बराबर है, क्रिस्टल जाली के विनाश में जाता है। इस मामले में, हाइड्रेटेड आयन परत दर परत विलायक में गुजरते हैं और इसके अणुओं के साथ मिलाकर एक घोल बनाते हैं।

ध्रुवीय पदार्थों के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का तंत्र

वे पदार्थ जिनके अणु ध्रुवीय सहसंयोजी बंध (ध्रुवीय अणु) के प्रकार के अनुसार बनते हैं, वे भी इसी प्रकार वियोजित होते हैं। पदार्थ के प्रत्येक ध्रुवीय अणु के चारों ओर (जैसे एचसीएल ), पानी के द्विध्रुव एक निश्चित तरीके से उन्मुख होते हैं। पानी के द्विध्रुव के साथ बातचीत के परिणामस्वरूप, ध्रुवीय अणु और भी अधिक ध्रुवीकृत हो जाता है और एक आयनिक अणु में बदल जाता है, फिर मुक्त हाइड्रेटेड आयन आसानी से बनते हैं।

इलेक्ट्रोलाइट्स और गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स

मुक्त आयनों के निर्माण के साथ जाने वाले पदार्थों का इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण बताता है इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटीसमाधान।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रक्रिया आमतौर पर एक आरेख के रूप में लिखी जाती है, इसके तंत्र को प्रकट किए बिना और विलायक को छोड़े बिना ( H2O ), हालांकि वह एक प्रमुख योगदानकर्ता है।

CaCl 2 "Ca 2+ + 2Cl -

केएएल(एसओ 4) 2 "के + + अल 3+ + 2एसओ 4 2-

एचएनओ 3 "एच + + नहीं 3 -

बा (ओएच) 2 "बा 2+ + 2OH -

अणुओं की विद्युत तटस्थता से यह निम्नानुसार है कि धनायनों और आयनों का कुल आवेश शून्य के बराबर होना चाहिए।

उदाहरण के लिए, के लिए

अल 2 (एसओ 4) 3 –-2 (+3) + 3 (-2) = +6 - 6 = 0

केसीआर (एसओ 4) 2 – 1 (+1) + 3 (+3) + 2 (-2) = +1 + 3 - 4 = 0

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स

ये ऐसे पदार्थ हैं जो पानी में घुलने पर आयनों में लगभग पूरी तरह से विघटित हो जाते हैं। एक नियम के रूप में, मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स में आयनिक या अत्यधिक ध्रुवीय बंधन वाले पदार्थ शामिल होते हैं: सभी अत्यधिक घुलनशील लवण, मजबूत एसिड (एचसीएल, एचबीआर, एचआई, एचसीएलओ 4, एच 2 एसओ 4, एचएनओ 3 ) और मजबूत आधार ( LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, बा (OH) 2, सीनियर (OH) 2, Ca (OH) 2)।

प्रबल विद्युत अपघट्य के विलयन में विलेय मुख्य रूप से आयनों (धनायनों और ऋणायनों) के रूप में पाया जाता है; असंबद्ध अणु व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित हैं।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स

पदार्थ जो आंशिक रूप से आयनों में वियोजित होते हैं। आयनों के साथ कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान में असंबद्ध अणु होते हैं। कमजोर इलेक्ट्रोलाइट समाधान में आयनों की उच्च सांद्रता नहीं दे सकते हैं।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स में शामिल हैं:

1) लगभग सभी कार्बनिक अम्ल (सीएच 3 सीओओएच, सी 2 एच 5 सीओओएच, आदि);

2) कुछ अकार्बनिक अम्ल (एच 2 सीओ 3, एच 2 एस, आदि);

3) लगभग सभी पानी में घुलनशील लवण, क्षार और अमोनियम हाइड्रॉक्साइड(सीए 3 (पीओ 4) 2; क्यू (ओएच) 2; अल (ओएच) 3; एनएच 4 ओएच);

4) पानी।

वे खराब (या मुश्किल से) बिजली.

सीएच 3 सीओओएच « सीएच 3 सीओओ - + एच +

Cu (OH) 2 "[CuOH] + + OH - (पहला चरण)

[CuOH] + "Cu 2+ + OH - (दूसरा चरण)

एच 2 सीओ 3 "एच + + एचसीओ - (पहला चरण)

एचसीओ 3 - "एच + + सीओ 3 2- (दूसरा चरण)

गैर इलेक्ट्रोलाइट्स

वे पदार्थ जिनके जलीय विलयन और गलनांक विद्युत का चालन नहीं करते हैं। उनमें सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय या निम्न-ध्रुवीय बंधन होते हैं जो आयनों में नहीं टूटते हैं।

गैस, ठोस (गैर-धातु), कार्बनिक यौगिक (सुक्रोज, गैसोलीन, अल्कोहल) विद्युत प्रवाह का संचालन नहीं करते हैं।

पृथक्करण की डिग्री। पृथक्करण निरंतर

विलयनों में आयनों की सान्द्रता इस बात पर निर्भर करती है कि दिया गया विद्युत् अपघट्य आयनों में किस प्रकार पूर्णतः वियोजित होता है। प्रबल विद्युत अपघट्यों के विलयनों में, जिनके वियोजन को पूर्ण माना जा सकता है, आयनों की सान्द्रता को सान्द्रता से आसानी से निर्धारित किया जा सकता है (सी) और इलेक्ट्रोलाइट अणु की संरचना (स्टोइकोमेट्रिक इंडेक्स),उदाहरण के लिए :

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान में आयन सांद्रता गुणात्मक रूप से डिग्री और पृथक्करण स्थिरांक द्वारा विशेषता है।

हदबंदी की डिग्री (एक) आयनों में क्षय होने वाले अणुओं की संख्या का अनुपात है (एन ) भंग अणुओं की कुल संख्या के लिए (एन):

ए = एन / एन

और एक इकाई के अंशों में या% में व्यक्त किया जाता है (एक \u003d 0.3 - मजबूत और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स में सशर्त विभाजन सीमा)।

उदाहरण

0.01 M विलयनों में धनायनों और ऋणायनों की दाढ़ सांद्रता ज्ञात कीजिएकेबीआर, एनएच 4 ओएच, बा (ओएच) 2, एच 2 एसओ 4 और सीएच 3 सीओओएच।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के पृथक्करण की डिग्रीए = 0.3।

समाधान

केबीआर, बा (ओएच) 2 और एच 2 एसओ 4 - मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स जो पूरी तरह से अलग हो जाते हैं(ए = 1)।

केबीआर « के + + बीआर -

0.01M

बा (ओएच) 2 "बा 2+ + 2OH -

0.01M

0.02M

एच 2 एसओ 4 "2 एच + + एसओ 4"

0.02M

[एसओ 4 2-] = 0.01 एम

एनएच 4 ओएच और सीएच 3 सीओओएच - कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स(ए = 0.3)

एनएच 4 ओएच + 4 + ओएच -

0.3 0.01 = 0.003M

सीएच 3 सीओओएच « सीएच 3 सीओओ - + एच +

[एच +] \u003d [सीएच 3 सीओओ -] \u003d 0.3 0.01 \u003d 0.003 एम

पृथक्करण की डिग्री कमजोर इलेक्ट्रोलाइट समाधान की एकाग्रता पर निर्भर करती है। जब पानी से पतला किया जाता है, तो पृथक्करण की डिग्री हमेशा बढ़ जाती है, क्योंकि विलायक के अणुओं की संख्या बढ़ जाती है ( H2O ) प्रति विलेय अणु। ले चेटेलियर के सिद्धांत के अनुसार, इस मामले में इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का संतुलन उत्पाद निर्माण की दिशा में स्थानांतरित होना चाहिए, अर्थात। हाइड्रेटेड आयन।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की डिग्री समाधान के तापमान पर निर्भर करती है। आमतौर पर बढ़ते तापमान के साथ, पृथक्करण की डिग्री बढ़ जाती है, क्योंकि अणुओं में बंधन सक्रिय हो जाते हैं, वे अधिक गतिशील हो जाते हैं और आयनित करना आसान हो जाता है। एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट समाधान में आयनों की एकाग्रता की गणना पृथक्करण की डिग्री जानने के लिए की जा सकती हैएकऔर पदार्थ की प्रारंभिक एकाग्रतासीमिश्रण में।

उदाहरण

0.1 एम समाधान में असंबद्ध अणुओं और आयनों की एकाग्रता का निर्धारण करें NH4OH यदि पृथक्करण की डिग्री 0.01 है।

समाधान

अणु सांद्रता NH4OH , जो संतुलन के क्षण तक आयनों में क्षय हो जाएगा, बराबर होगाएकसी. आयन सांद्रताएनएच 4 - और ओएच - - वियोजित अणुओं की सांद्रता के बराबर और के बराबर होगाएकसी(इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण समीकरण के अनुसार)

NH4OH		एनएच4+		ओह-
सी - एक सी

ए सी = 0.01 0.1 = 0.001 मोल/ली

[एनएच 4 ओएच] \u003d सी - एक सी \u003d 0.1 - 0.001 \u003d 0.099 mol / l

पृथक्करण निरंतर (के डी ) गैर-पृथक अणुओं की एकाग्रता के लिए संबंधित स्टोइकोमेट्रिक गुणांक की शक्ति के लिए आयनों के संतुलन सांद्रता के उत्पाद का अनुपात है।

यह इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रक्रिया का संतुलन स्थिरांक है; किसी पदार्थ की आयनों में विघटित होने की क्षमता को दर्शाता है: उच्चतरके डी , विलयन में आयनों की सांद्रता जितनी अधिक होगी।

कमजोर पॉलीबेसिक एसिड या पॉलीएसिड बेस के पृथक्करण क्रमशः चरणों में आगे बढ़ते हैं, प्रत्येक चरण के लिए इसका अपना पृथक्करण स्थिरांक होता है:

प्रथम चरण:

एच 3 पीओ 4 « एच + + एच 2 पीओ 4 -

के डी 1 = () / = 7.1 10 -3

दूसरा कदम:

एच 2 पीओ 4 - « एच + + एचपीओ 4 2 -

के डी 2 = () / = 6.2 10 -8

तीसरा चरण:

एचपीओ 4 2- « एच + + पीओ 4 3-

के डी 3 = () / = 5.0 10 -13

के डी 1> के डी 2> के डी 3

उदाहरण

एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की डिग्री से संबंधित एक समीकरण प्राप्त करें (एक ) एक कमजोर मोनोबैसिक एसिड के लिए पृथक्करण स्थिरांक (ओस्टवाल्ड का कमजोर पड़ने का नियम) के साथपर ।

हा «एच++ए+

के डी = () /

यदि किसी दुर्बल विद्युत् अपघट्य की कुल सांद्रता को निरूपित किया जाता हैसी, फिर संतुलन सांद्रताएच + और ए - बराबर हैं एकसी, और अविभाजित अणुओं की सांद्रताचालू - (सी - ए सी) \u003d सी (1 - ए)

के डी \u003d (ए सी ए सी) / सी (1 - ए) \u003d ए 2 सी / (1 - ए)

बहुत कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के मामले में (एक £ 0.01)

के डी = सी ए 2 या ए = \ é (के डी / सी)

उदाहरण

एसिटिक एसिड के पृथक्करण की डिग्री और आयनों की एकाग्रता की गणना करेंएच + 0.1 एम समाधान में यदि के डी (सीएच 3 सीओओएच) = 1.85 10 -5

समाधान

आइए ओस्टवाल्ड कमजोर पड़ने वाले कानून का उपयोग करें

\ é (के डी / सी ) = \ é ((1.85 10 -5) / 0.1 )) = 0.0136 या a = 1.36%

[ एच + ] \u003d एसी \u003d 0.0136 0.1 मोल / एल

घुलनशीलता उत्पाद

परिभाषा

बीकर में थोड़ा सा घुलनशील नमक डालें,उदाहरण के लिए AgCl और अवक्षेप में आसुत जल डालें। इसी समय, आयनएजी+ और सीएल- पानी के आसपास के द्विध्रुवों से आकर्षण का अनुभव करते हुए, धीरे-धीरे क्रिस्टल से अलग हो जाते हैं और घोल में चले जाते हैं। विलयन में टकराना, आयनएजी+ और सीएल- अणु बनाते हैं AgCl और क्रिस्टल की सतह पर जमा हो जाता है। इस प्रकार, सिस्टम में दो परस्पर विपरीत प्रक्रियाएं होती हैं, जो गतिशील संतुलन की ओर ले जाती हैं, जब प्रति यूनिट समय में समान संख्या में आयन समाधान में गुजरते हैं।एजी+ और सीएल- कितने जमा हैं। आयन संचयएजी+ और सीएल- समाधान में रुक जाता है, यह पता चला है संतृप्त घोल. इसलिए, हम एक ऐसी प्रणाली पर विचार करेंगे जिसमें इस नमक के संतृप्त घोल के संपर्क में विरल रूप से घुलनशील नमक का अवक्षेप हो। इस मामले में, दो परस्पर विपरीत प्रक्रियाएं होती हैं:

1) अवक्षेप से विलयन में आयनों का संक्रमण। इस प्रक्रिया की दर को स्थिर तापमान पर स्थिर माना जा सकता है:वी 1 = के 1 ;

2) विलयन से आयनों की वर्षा। इस प्रक्रिया की गतिवी 2 आयन सांद्रता पर निर्भर करता हैएजी + और सीएल -। सामूहिक कार्रवाई के कानून के अनुसार:

वी 2 \u003d के 2

इसलिये यह प्रणालीसंतुलन में है, तो

वी1 = वी2

के2 = के1

के 2 / के 1 = स्थिरांक (टी = स्थिरांक पर)

इस तरह, स्थिर तापमान पर विरल रूप से घुलनशील इलेक्ट्रोलाइट के संतृप्त घोल में आयन सांद्रता का उत्पाद स्थिर होता है आकार. इस मान को कहा जाता हैघुलनशीलता उत्पाद(आदि )।

दिए गए उदाहरण में आदिएजीसीएल = [एजी+][सीएल-] . ऐसे मामलों में जहां इलेक्ट्रोलाइट में दो या दो से अधिक समान आयन होते हैं, घुलनशीलता उत्पाद की गणना करते समय इन आयनों की सांद्रता को उपयुक्त शक्ति तक बढ़ाया जाना चाहिए।

उदाहरण के लिए, पीआर एजी 2 एस = 2; पीआर पीबीआई 2 = 2

पर सामान्य मामलाइलेक्ट्रोलाइट के लिए घुलनशीलता उत्पाद अभिव्यक्तिए एम बी एन

पीआर ए एम बी एन = [ए] एम [बी] एन।

विभिन्न पदार्थों के लिए घुलनशीलता उत्पाद के मूल्य भिन्न होते हैं।

उदाहरण के लिए, पीआर CaCO 3 = 4.8 10 -9; पीआर एजीसीएल \u003d 1.56 10 -10।

आदि गणना करने में आसान, जाननासी किसी दिए गए परिसर की रचनात्मकताटी डिग्री।

उदाहरण 1

CaCO 3 की घुलनशीलता 0.0069 या 6.9 . है 10 -3 जी / एल। पीआर काको 3 खोजें।

समाधान

हम मोल्स में घुलनशीलता व्यक्त करते हैं:

एस CaCO 3 = ( 6,9 10 -3 ) / 100,09 = 6.9 10 -5 मोल/ली

एम CaCO3

चूंकि प्रत्येक अणु CaCO3 घुलने पर एक-एक आयन देता हैसीए 2+ और सीओ 3 2-, फिर
[ सीए 2+ ] \u003d [ सीओ 3 2- ] \u003d 6.9 10 -5 मोल / एल ,
फलस्वरूप,पीआर काको 3 \u003d [ सीए 2+ ] [ सीओ 3 2- ] \u003d 6.9 10 -5 6.9 10 -5 \u003d 4.8 10 -9

पीआर . का मूल्य जानना , आप बदले में mol / l या g / l में पदार्थ की घुलनशीलता की गणना कर सकते हैं।

उदाहरण 2

घुलनशीलता उत्पादपीआर पीबीएसओ 4 \u003d 2.2 10 -8 जी / एल।

घुलनशीलता क्या हैपीबीएसओ4?

समाधान

घुलनशीलता को निरूपित करेंएक्स . के माध्यम से पीबीएसओ 4 मोल/ली. समाधान में जा रहे हैं PbSO 4 के X मोल X Pb 2+ आयन देंगे और X आयनोंइसलिए 4 2- , अर्थात।:

==X

आदिपीबीएसओ 4 = = = एक्स एक्स = एक्स 2

एक्स =\ é(आदिपीबीएसओ 4 ) = \ é(2,2 10 -8 ) = 1,5 10 -4 मोल/ली.

g/l में व्यक्त विलेयता को पास करने के लिए, हम पाए गए मान को . से गुणा करते हैं आणविक वजन, जिसके बाद हमें मिलता है:

1,5 10 -4 303,2 = 4,5 10 -2 जी/ली.

वर्षा गठन

यदि एक

[ एजी + ] [ क्लोरीन - ] < ПР AgCl- असंतृप्त विलयन

[ एजी + ] [ क्लोरीन - ] = पीआरAgCl- संतृप्त घोल

[ एजी + ] [ क्लोरीन - ] > जनसंपर्कAgCl- अतिसंतृप्त विलयन

एक अवक्षेप तब बनता है जब एक विरल रूप से घुलनशील इलेक्ट्रोलाइट के आयन सांद्रता का उत्पाद किसी दिए गए तापमान पर इसके घुलनशीलता उत्पाद के मूल्य से अधिक हो जाता है। जब आयन उत्पाद के बराबर हो जाता हैआदि, वर्षा रुक जाती है। मिश्रित समाधानों की मात्रा और सांद्रता को जानकर, यह गणना करना संभव है कि परिणामी नमक अवक्षेपित होगा या नहीं।

उदाहरण 3

0.2 . के बराबर आयतन मिलाने पर अवक्षेप बनता हैएमसमाधानपंजाब(ना 3 ) 2 तथासोडियम क्लोराइड.
आदिपीबीसीएल 2 = 2,4 10 -4 .

समाधान

मिश्रित होने पर, घोल का आयतन दोगुना हो जाता है और प्रत्येक पदार्थ की सांद्रता आधी हो जाएगी, अर्थात। 0.1 . हो जाएगाएम या 1.0 10 -1 मोल/ली. य़े हैं सांद्रता होगीपंजाब 2+ तथाक्लोरीन - . फलस्वरूप,[ पंजाब 2+ ] [ क्लोरीन - ] 2 = 1 10 -1 (1 10 -1 ) 2 = 1 10 -3 . परिणामी मूल्य से अधिक हैआदिपीबीसीएल 2 (2,4 10 -4 ) . तो नमक का हिस्सापीबीसीएल 2 निकल जाता है। पूर्वगामी से, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि विभिन्न कारक वर्षा के गठन को प्रभावित करते हैं।

समाधान की एकाग्रता का प्रभाव

पर्याप्त रूप से बड़े मूल्य के साथ कम घुलनशील इलेक्ट्रोलाइटआदितनु विलयनों से अवक्षेपित नहीं किया जा सकता है।उदाहरण के लिए, अवक्षेपणपीबीसीएल 2 बराबर मात्रा में मिलाने पर बाहर नहीं गिरेगा 0.1एमसमाधानपंजाब(ना 3 ) 2 तथासोडियम क्लोराइड. समान मात्रा में मिलाने पर, प्रत्येक पदार्थ की सांद्रता बन जाएगी0,1 / 2 = 0,05 एमया 5 10 -2 मोल/ली. आयनिक उत्पाद[ पंजाब 2+ ] [ क्लोरीन 1- ] 2 = 5 10 -2 (5 10 -2 ) 2 = 12,5 10 -5 .परिणामी मूल्य कम हैआदिपीबीसीएल 2 इसलिए वर्षा नहीं होगी।

अवक्षेपण की मात्रा का प्रभाव

सबसे पूर्ण वर्षा के लिए, अवक्षेपण की अधिकता का उपयोग किया जाता है।

उदाहरण के लिए, अवक्षेप नमकबाको 3 : बाक्ली 2 + ना 2 सीओ 3 ® बाको 3 ¯ + 2 सोडियम क्लोराइड. बराबर राशि जोड़ने के बादना 2 सीओ 3 आयन विलयन में रहते हैंबी ० ए 2+ , जिसकी सांद्रता मात्रा द्वारा निर्धारित की जाती हैआदि.

आयनों की सांद्रता में वृद्धिसीओ 3 2- अतिरिक्त अवक्षेपण के अतिरिक्त होने के कारण(ना 2 सीओ 3 ) , आयनों की सांद्रता में एक समान कमी लाएगाबी ० ए 2+ समाधान में, अर्थात्। इस आयन के निक्षेपण की पूर्णता में वृद्धि करेगा।

इसी नाम के आयन का प्रभाव

समान आयनों वाले अन्य मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स की उपस्थिति में कम घुलनशील इलेक्ट्रोलाइट्स की घुलनशीलता कम हो जाती है। यदि असंतृप्त विलयन मेंबासो 4 थोड़ा-थोड़ा करके घोल डालेंना 2 इसलिए 4 , फिर आयनिक उत्पाद, जो शुरू में . से कम था आदिबासो 4 (1,1 10 -10 ) , धीरे-धीरे पहुंच जाएगाआदिऔर उससे अधिक। बारिश शुरू हो जाएगी।

तापमान प्रभाव

आदिस्थिर तापमान पर स्थिर है। बढ़ते तापमान के साथ आदिबढ़ जाती है, इसलिए ठन्डे घोल से वर्षा सबसे अच्छी होती है।

वर्षा का विघटन

घुलनशीलता उत्पाद नियम विरल रूप से घुलनशील अवक्षेप को घोल में स्थानांतरित करने के लिए महत्वपूर्ण है। मान लीजिए कि हमें अवक्षेप को भंग करने की आवश्यकता हैबी ० एसेहे 3 . इस अवक्षेप के संपर्क में समाधान संतृप्त हैबी ० एसेहे 3 .
इसका मतलब है कि[ बी ० ए 2+ ] [ सीओ 3 2- ] = पीआरबाको 3 .

यदि विलयन में अम्ल मिलाया जाता है, तो आयनएच + विलयन में उपस्थित आयनों को बांधेंसीओ 3 2- कमजोर कार्बोनिक एसिड अणुओं में:

2 एच + + सीओ 3 2- ® एच 2 सीओ 3 ® एच 2 ओ+सीओ 2 ­

नतीजतन, आयन की एकाग्रता में तेजी से कमी आएगी।सीओ 3 2- , आयन उत्पाद . से कम हो जाता हैआदिबाको 3 . समाधान के संबंध में असंतृप्त हो जाएगाबी ० एसेहे 3 और तलछट का हिस्साबी ० एसेहे 3 समाधान में चला जाता है। पर्याप्त मात्रा में अम्ल मिलाने से पूरे अवक्षेप को घोल में लाया जा सकता है। नतीजतन, अवक्षेप का विघटन तब शुरू होता है, जब किसी कारण से, विरल रूप से घुलनशील इलेक्ट्रोलाइट का आयन उत्पाद कम हो जाता हैआदि. अवक्षेप को भंग करने के लिए, एक इलेक्ट्रोलाइट को घोल में पेश किया जाता है, जिसके आयन विरल रूप से घुलनशील इलेक्ट्रोलाइट के आयनों में से एक के साथ थोड़ा अलग यौगिक बना सकते हैं। यह अम्लों में विरल रूप से घुलनशील हाइड्रॉक्साइड के विघटन की व्याख्या करता है।

फे (ओएच) 3 + 3HCl® FeCl 3 + 3H 2 हे

आयनोंओह - खराब रूप से अलग किए गए अणुओं में बांधेंएच 2 हे.

मेज।घुलनशीलता उत्पाद (एसपी) और घुलनशीलता 25 . परAgCl

1,25 10 -5

1,56 10 -10

आंदोलन

1,23 10 -8

1,5 10 -16

एजी 2 सीआरओ4

1,0 10 -4

4,05 10 -12

बेसो4

7,94 10 -7

6,3 10 -13

CaCO3

6,9 10 -5

4,8 10 -9

पीबीसीएल 2

1,02 10 -2

1,7 10 -5

पीबीएसओ 4

1,5 10 -4

2,2 10 -8

पृथक्करण की डिग्री के आधार पर इलेक्ट्रोलाइट्स को दो समूहों में वर्गीकृत किया जाता है - मजबूत और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स। मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स में पृथक्करण की डिग्री एक या 30% से अधिक होती है, कमजोर वाले - एक से कम या 3% से कम।

पृथक्करण प्रक्रिया

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण - आयनों में अणुओं के विघटन की प्रक्रिया - सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए धनायन और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन। आवेशित कणों में विद्युत धारा प्रवाहित होती है। इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण केवल समाधान और पिघलने में संभव है।

पृथक्करण की प्रेरक शक्ति पानी के अणुओं की क्रिया के तहत सहसंयोजक ध्रुवीय बंधों का विघटन है। ध्रुवीय अणु पानी के अणुओं द्वारा दूर खींचे जाते हैं। ठोस पदार्थों में, तापन प्रक्रिया के दौरान आयनिक बंध टूट जाते हैं। उच्च तापमानक्रिस्टल जाली के नोड्स में आयनों के दोलन का कारण बनता है।

चावल। 1. पृथक्करण की प्रक्रिया।

वे पदार्थ जो विलयन में आसानी से आयनों में विघटित हो जाते हैं या पिघल जाते हैं और इसलिए विद्युत का संचालन करते हैं, इलेक्ट्रोलाइट्स कहलाते हैं। गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स बिजली का संचालन नहीं करते हैं, टीके। धनायनों और आयनों में विघटित न हों।

पृथक्करण की डिग्री के आधार पर, मजबूत और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स को प्रतिष्ठित किया जाता है। मजबूत पानी में घुल जाते हैं, यानी। पूरी तरह से, ठीक होने की संभावना के बिना, आयनों में विघटित हो जाते हैं। कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स आंशिक रूप से धनायनों और आयनों में विघटित हो जाते हैं। उनके पृथक्करण की डिग्री मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स की तुलना में कम है।

पृथक्करण की डिग्री पदार्थों की कुल सांद्रता में विघटित अणुओं के अनुपात को दर्शाती है। इसे सूत्र α = n/N द्वारा व्यक्त किया जाता है।

चावल। 2. हदबंदी की डिग्री।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स की सूची:

• पतला और कमजोर अकार्बनिक एसिड - एच 2 एस, एच 2 एसओ 3, एच 2 सीओ 3, एच 2 सीओ 3, एच 3 बीओ 3;
• कुछ कार्बनिक अम्ल (अधिकांश कार्बनिक अम्ल गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स हैं) - CH 3 COOH, C 2 H 5 COOH;
• अघुलनशील क्षार- अल (ओएच) 3, क्यू (ओएच) 2, फे (ओएच) 2, जेडएन (ओएच) 2;
• अमोनियम हाइड्रॉक्साइड - NH 4 OH।

चावल। 3. घुलनशीलता की तालिका।

पृथक्करण प्रतिक्रिया आयनिक समीकरण का उपयोग करके लिखी जाती है:

• एचएनओ 2 एच + + नहीं 2 -;
• एच 2 एस एच + + एचएस -;
• एनएच 4 ओएच ↔ एनएच 4 + + ओएच -।

पॉलीबेसिक एसिड चरणों में अलग हो जाते हैं:

• एच 2 सीओ 3 एच + + एचसीओ 3 -;
• एचसीओ 3 - ↔ एच + + सीओ 3 2-।

अघुलनशील क्षार भी चरणों में टूटते हैं:

• Fe(OH) 3 Fe(OH) 2 + + OH -;
• Fe(OH) 2 + FeOH 2+ + OH -;
• FeOH 2+ Fe 3+ + OH -।

पानी को कमजोर इलेक्ट्रोलाइट के रूप में वर्गीकृत किया गया है। पानी व्यावहारिक रूप से बिजली का संचालन नहीं करता है, क्योंकि। कमजोर रूप से हाइड्रोजन केशन और हाइड्रॉक्साइड आयन आयनों में विघटित हो जाता है। परिणामी आयनों को पानी के अणुओं में पुन: संयोजित किया जाता है:

एच 2 ओ एच + + ओएच -।

अगर पानी आसानी से बिजली का संचालन करता है, तो उसमें अशुद्धियाँ होती हैं। आसुत जल अचालक होता है।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स का पृथक्करण प्रतिवर्ती है। गठित आयनों को अणुओं में पुन: संयोजित किया जाता है।

हमने क्या सीखा?

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स में ऐसे पदार्थ शामिल होते हैं जो आंशिक रूप से आयनों में विघटित हो जाते हैं - सकारात्मक धनायन और ऋणात्मक आयन। इसलिए, ऐसे पदार्थ बिजली का संचालन अच्छी तरह से नहीं करते हैं। इनमें कमजोर और तनु अम्ल, अघुलनशील क्षार, विरल रूप से घुलनशील लवण शामिल हैं। सबसे कमजोर इलेक्ट्रोलाइट पानी है। कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स का पृथक्करण एक प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया है।

नमक हाइड्रोलिसिस

हाइड्रोलिसिसपानी के साथ किसी पदार्थ की बातचीत की प्रतिक्रिया, जिससे कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स (एसिड, बेस, एसिडिक या बेसिक साल्ट) का निर्माण होता है। हाइड्रोलिसिस के परिणाम को जल पृथक्करण के संतुलन का उल्लंघन माना जा सकता है। विभिन्न वर्गों के यौगिक हाइड्रोलिसिस के अधीन हैं, लेकिन सबसे महत्वपूर्ण मामला लवण का हाइड्रोलिसिस है। नमक आमतौर पर होते हैं मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स, जो आयनों में पूर्ण पृथक्करण से गुजरते हैं और पानी के आयनों के साथ बातचीत कर सकते हैं।

लवणों के जल-अपघटन के सबसे महत्वपूर्ण मामले:

1. लवण प्रबल क्षार और प्रबल अम्ल से बनता है। उदाहरण के लिए: NaCl प्रबल क्षार NaOH और प्रबल अम्ल HCl द्वारा निर्मित नमक है;

NaCl + HOH ↔ NaOH + HCl - आणविक समीकरण;

Na + + Cl - + HOH ↔ Na + + OH - + H + + Cl - पूर्ण आयनिक समीकरण है;

HOH OH - + H + - संक्षिप्त आयनिक समीकरण।

जैसा कि संक्षिप्त आयनिक समीकरण से देखा जा सकता है, एक मजबूत आधार और एक मजबूत एसिड द्वारा गठित नमक पानी के साथ बातचीत नहीं करता है, अर्थात यह हाइड्रोलिसिस से नहीं गुजरता है, और माध्यम तटस्थ रहता है।

2. लवण प्रबल क्षार और दुर्बल अम्ल से बनता है। उदाहरण के लिए: NaNO 2 मजबूत आधार NaOH और कमजोर एसिड HNO 2 द्वारा निर्मित नमक है, जो व्यावहारिक रूप से आयनों में अलग नहीं होता है।

नैनो 2 + एचओएच ↔ नाओएच + एचएनओ 2;

ना + + नहीं 2 - + एचओएच ↔ ना + + ओएच - + एचएनओ 2;

सं 2 - + एचओएच ↔ ओएच - + एचएनओ 2।

इस मामले में, नमक हाइड्रोलिसिस से गुजरता है, और हाइड्रोलिसिस आयनों के साथ आगे बढ़ता है, जबकि कटियन व्यावहारिक रूप से हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया में भाग नहीं लेता है। चूँकि जल-अपघटन के परिणामस्वरूप क्षार का निर्माण होता है, अतः विलयन में OH-आयनों की अधिकता होती है। ऐसे नमक का घोल क्षारीय वातावरण प्राप्त करता है, अर्थात। पीएच> 7.

स्टेज I Na 2 CO 3 + HOH NaOH + NaHCO 3;

सीओ 3 2- + एचओएच ↔ ओएच - + एचसीओ 3 -;

चरण II NaHCO 3 + HOH NaOH + H 2 CO 3;

एचसीओ 3 - + एचओएच ↔ ओएच - + एच 2 सीओ 3।

पर मानक शर्तेंऔर समाधान के मध्यम कमजोर पड़ने पर, लवण का हाइड्रोलिसिस केवल पहले चरण में होता है। दूसरा उन उत्पादों द्वारा दबा दिया जाता है जो पहले चरण में बनते हैं। OH- आयनों का संचय बाईं ओर संतुलन के एक बदलाव को दर्शाता है।

3. लवण दुर्बल क्षार और प्रबल अम्ल से बनता है। उदाहरण के लिए: NH 4 NO 3 एक कमजोर आधार NH 4 OH और एक मजबूत अम्ल HNO 3 द्वारा निर्मित नमक है।

एनएच 4 नहीं 3 + एचओएच ↔ एनएच 4 ओएच + एचएनओ 3;

एनएच 4 + + एचओएच ↔ एच + + एनएच 4 ओएच।

इस मामले में, नमक हाइड्रोलिसिस से गुजरता है, और हाइड्रोलिसिस धनायन के साथ आगे बढ़ता है, जबकि आयन व्यावहारिक रूप से हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया में भाग नहीं लेता है। ऐसे नमक का घोल अम्लीय वातावरण प्राप्त करता है, अर्थात। पीएच< 7.

पिछले मामले की तरह, कई चार्ज किए गए आयनों के लवण चरणों में हाइड्रोलाइज्ड होते हैं, हालांकि दूसरे चरण को भी दबा दिया जाता है।

स्टेज I Mg (NO 3) 2 + HOH MgOHNO 3 + HNO 3;

एमजी 2+ + एचओएच ↔ एमजीओएच + + एच +;

स्टेज II MgOHNO 3 + HOH ↔ Mg (OH) 2 + HNO 3;

एमजीओएच + + एचओएच ↔ एमजी (ओएच) 2 + एच +।

4. लवण दुर्बल क्षार और दुर्बल अम्ल से बनता है। उदाहरण के लिए: NH 4 CN कमजोर आधार NH 4 OH और कमजोर अम्ल HCN द्वारा निर्मित नमक है।

एनएच 4 सीएन + एचओएच ↔ एनएच 4 ओएच + एचसीएन;

एनएच 4 + + सीएन - + एचओएच एनएच 4 ओएच + एचसीएन।

इस मामले में, धनायन और आयन दोनों हाइड्रोलिसिस में भाग लेते हैं। वे कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स (कमजोर एसिड और कमजोर आधार) बनाते हुए, पानी के हाइड्रोजन केशन और हाइड्रोक्सो आयनों दोनों को बांधते हैं। ऐसे लवणों के घोल की प्रतिक्रिया या तो थोड़ी अम्लीय हो सकती है (यदि हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप बनने वाला आधार एसिड से कमजोर है), या थोड़ा क्षारीय (यदि आधार एसिड से अधिक मजबूत है), या तटस्थ होगा (यदि क्षार और अम्ल समान शक्ति दिखाते हैं)।

बहुगुणित आयनों के लवण के जल-अपघटन में, पहला चरण बाद के आयनों को दबाता नहीं है, और ऐसे लवणों का जल-अपघटन कमरे के तापमान पर भी पूरी तरह से होता है।

चरण I (एनएच 4) 2 एस + एचओएच ↔ एनएच 4 ओएच + एनएच 4 एचएस;

2NH 4 + + S 2- + HOH ↔ NH 4 OH + NH 4 + + HS -;

स्टेज II एनएच 4 एचएस + एचओएच ↔ एनएच 4 ओएच + एच 2 एस;

एनएच 4 + + एचएस - + एचओएच ↔ एनएच 4 ओएच + एच 2 एस।

अनुदेश

इस सिद्धांत का सार यह है कि जब पिघलाया जाता है (पानी में घुल जाता है), तो लगभग सभी इलेक्ट्रोलाइट्स आयनों में विघटित हो जाते हैं, जो सकारात्मक और नकारात्मक दोनों चार्ज होते हैं (जिसे इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण कहा जाता है)। एक विद्युत प्रवाह के प्रभाव में, एनोड (+) की ओर ऋणात्मक ("-"), और धनात्मक आवेशित (धनायन, "+"), कैथोड (-) की ओर बढ़ते हैं। इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण है प्रतिवर्ती प्रक्रिया(रिवर्स प्रक्रिया को "मोलराइजेशन" कहा जाता है)।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की डिग्री (ए) इलेक्ट्रोलाइट ही, विलायक और उनकी एकाग्रता पर निर्भर है। यह अणुओं की संख्या (एन) का अनुपात है जो आयनों में विघटित हो गए हैं और समाधान (एन) में पेश किए गए अणुओं की कुल संख्या में हैं। आपको मिलता है: ए = एन / एन

इस प्रकार, मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स ऐसे पदार्थ होते हैं जो पानी में घुलने पर आयनों में पूरी तरह से विघटित हो जाते हैं। मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स, एक नियम के रूप में, अत्यधिक ध्रुवीय या बांड वाले पदार्थ होते हैं: ये ऐसे लवण होते हैं जो अत्यधिक घुलनशील होते हैं (HCl, HI, HBr, HClO4, HNO3, H2SO4), साथ ही मजबूत आधार (KOH, NaOH, RbOH, Ba) ओएच) 2, सीएसओएच, सीनियर (ओएच) 2, लीओएच, सीए (ओएच) 2)। प्रबल विद्युत अपघट्य में इसमें घुला हुआ पदार्थ अधिकतर आयनों ( ) के रूप में होता है ; व्यावहारिक रूप से कोई अणु नहीं हैं जो असंबद्ध हैं।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स ऐसे पदार्थ होते हैं जो केवल आंशिक रूप से आयनों में अलग हो जाते हैं। कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स, समाधान में आयनों के साथ, अविभाजित अणु होते हैं। कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स घोल में आयनों की मजबूत सांद्रता नहीं देते हैं।

कमजोर हैं:
- कार्बनिक अम्ल (लगभग सभी) (C2H5COOH, CH3COOH, आदि);
- कुछ अम्ल (H2S, H2CO3, आदि);
- लगभग सभी लवण, पानी में थोड़ा घुलनशील, अमोनियम हाइड्रॉक्साइड, साथ ही सभी आधार (Ca3 (PO4) 2; Cu (OH) 2; Al (OH) 3; NH4OH);
- पानी।

वे व्यावहारिक रूप से विद्युत प्रवाह, या आचरण नहीं करते हैं, लेकिन खराब तरीके से करते हैं।

टिप्पणी

यद्यपि शुद्ध जलबिजली का संचालन बहुत खराब तरीके से करता है, इसमें अभी भी एक औसत दर्जे की विद्युत चालकता है, इस तथ्य के कारण कि पानी हाइड्रॉक्साइड आयनों और हाइड्रोजन आयनों में थोड़ा अलग हो जाता है।

उपयोगी सलाह

अधिकांश इलेक्ट्रोलाइट्स संक्षारक पदार्थ होते हैं, इसलिए उनके साथ काम करते समय बेहद सावधान रहें और सुरक्षा नियमों का पालन करें।

मजबूत आधार - अकार्बनिक रासायनिक यौगिक, हाइड्रॉक्सिल समूह -OH और क्षारीय (समूह I . के तत्व) द्वारा गठित आवधिक प्रणाली: ली, के, ना, आरबी, सीएस) या क्षारीय पृथ्वी धातु (समूह II तत्व बा, सीए)। उन्हें सूत्र LiOH, KOH, NaOH, RbOH, CsOH, Ca(OH) , Ba(OH) के रूप में लिखा जाता है।

आपको चाहिये होगा

• वाष्पीकरण कप
• बर्नर
• संकेतक
• धातु की छड़
• होरो₄

अनुदेश

मजबूत आधार सभी की विशेषता प्रदर्शित करते हैं। समाधान में उपस्थिति संकेतक के रंग में परिवर्तन से निर्धारित होती है। परीक्षण समाधान के साथ नमूने में फिनोलफथेलिन जोड़ें या लिटमस परीक्षण कम करें। मिथाइल ऑरेंज एक पीला रंग देता है, फिनोलफथेलिन एक बैंगनी रंग देता है, और लिटमस पेपर बदल जाता है a नीला रंग. आधार जितना मजबूत होगा, संकेतक का रंग उतना ही तीव्र होगा।

यदि आपको यह पता लगाने की आवश्यकता है कि आपके लिए कौन से क्षार प्रस्तुत किए गए हैं, तो समाधानों का गुणात्मक विश्लेषण करें। सबसे आम मजबूत आधार लिथियम, पोटेशियम, सोडियम, बेरियम और कैल्शियम हैं। क्षार अम्ल (निष्क्रियीकरण अभिक्रिया) से अभिक्रिया करके लवण और जल बनाते हैं। इस मामले में, Ca(OH) , Ba(OH) और LiOH को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। जब एसिड के साथ, अघुलनशील बनते हैं। शेष हाइड्रॉक्साइड वर्षा नहीं देंगे, tk। सभी K और Na लवण घुलनशील होते हैं।
3 Ca(OH) ₂ + 2 H₃RO₄ ---→ Ca₃(PO₄)₂↓+ 6 H₂О

3 Va(OH) ₂ +2 H₃RO₄ ---→ Va₃(PO₄)₂↓+ 6 H₂О

3 LiOH + ---→ Li₃РО₄↓ + 3 H₂О
इन्हें छान कर सुखा लें। सूखे तलछट को बर्नर की लौ में डालें। लौ का रंग बदलकर लिथियम, कैल्शियम और बेरियम आयनों को गुणात्मक रूप से निर्धारित किया जा सकता है। तदनुसार, आप निर्धारित करेंगे कि कौन सा हाइड्रॉक्साइड है। लिथियम लवण बर्नर की लौ को कैरमाइन लाल रंग देता है। बेरियम लवण - हरे रंग में, और कैल्शियम लवण - रास्पबेरी में।

शेष क्षार घुलनशील ऑर्थोफॉस्फेट बनाते हैं।

3 NaOH + Н₃РО₄--→ Na₃РО₄ + 3 H₂О

3 KOH + H₃PO₄--→ K₃PO₄ + 3 H₂O

पानी को सूखे अवशेषों में वाष्पित करें। धातु की छड़ पर वाष्पित लवण बारी-बारी से बर्नर की लौ में लाते हैं। वहां, सोडियम नमक - लौ चमकीली पीली हो जाएगी, और पोटेशियम - गुलाबी-बैंगनी। इस प्रकार, उपकरण और अभिकर्मकों का एक न्यूनतम सेट होने के कारण, आपने आपको दिए गए सभी मजबूत कारणों का निर्धारण किया है।

इलेक्ट्रोलाइट एक ऐसा पदार्थ है जो ठोस अवस्था में परावैद्युत होता है, अर्थात विद्युत प्रवाह का संचालन नहीं करता है, हालांकि, भंग या पिघले हुए रूप में यह एक कंडक्टर बन जाता है। संपत्तियों में इतना भारी बदलाव क्यों हो रहा है? तथ्य यह है कि समाधान में इलेक्ट्रोलाइट अणु सकारात्मक रूप से चार्ज और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों में अलग हो जाते हैं या पिघल जाते हैं, जिसके कारण इस तरह के एकत्रीकरण की स्थिति में ये पदार्थ विद्युत प्रवाह का संचालन करने में सक्षम होते हैं। अधिकांश लवण, अम्ल, क्षार में इलेक्ट्रोलाइटिक गुण होते हैं।

अनुदेश

कौन से पदार्थ मजबूत हैं? ऐसे पदार्थ, घोल या गलन में जिनमें से लगभग 100% अणु उजागर होते हैं, और घोल की सांद्रता की परवाह किए बिना। सूची में घुलनशील क्षार, लवण और कुछ एसिड जैसे हाइड्रोक्लोरिक, ब्रोमीन, आयोडीन, नाइट्रिक इत्यादि का पूर्ण बहुमत शामिल है।

और दुर्बल विलयन या गलन में कैसे व्यवहार करते हैं? इलेक्ट्रोलाइट्स? सबसे पहले, वे बहुत कम हद तक अलग हो जाते हैं (अणुओं की कुल संख्या का 3% से अधिक नहीं), और दूसरी बात, वे बदतर और धीमी गति से चलते हैं, समाधान की एकाग्रता जितनी अधिक होती है। ऐसे इलेक्ट्रोलाइट्स में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, (अमोनियम हाइड्रॉक्साइड), अधिकांश कार्बनिक और अकार्बनिक एसिड (हाइड्रोफ्लोरिक - एचएफ सहित) और निश्चित रूप से, हम सभी के लिए परिचित पानी। चूंकि इसके अणुओं का केवल एक नगण्य अंश हाइड्रोजन आयनों और हाइड्रॉक्सिल आयनों में विघटित होता है।

याद रखें कि पृथक्करण की डिग्री और, तदनुसार, इलेक्ट्रोलाइट की ताकत कारकों पर निर्भर करती है: इलेक्ट्रोलाइट की प्रकृति, विलायक और तापमान। इसलिए, यह विभाजन अपने आप में कुछ हद तक सशर्त है। आखिरकार, वही पदार्थ कर सकते हैं विभिन्न शर्तेंएक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट और एक कमजोर दोनों हो। इलेक्ट्रोलाइट की ताकत का आकलन करने के लिए, एक विशेष मूल्य पेश किया गया था - बड़े पैमाने पर कार्रवाई के कानून के आधार पर निर्धारित पृथक्करण स्थिरांक। लेकिन यह केवल कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स पर लागू होता है; बलवान इलेक्ट्रोलाइट्सवे अभिनय जनता के कानून का पालन नहीं करते हैं।

स्रोत:

• मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स सूची

नमक- ये है रासायनिक पदार्थ, एक धनायन से मिलकर, अर्थात् एक धनात्मक आवेशित आयन, एक धातु और एक ऋणात्मक आवेशित आयन - एक अम्ल अवशेष। लवण कई प्रकार के होते हैं: सामान्य, अम्लीय, क्षारीय, दोहरा, मिश्रित, हाइड्रेटेड, जटिल। यह धनायन और आयनों की रचनाओं पर निर्भर करता है। आप कैसे निर्धारित कर सकते हैं आधारनमक?