Д/З по Химии и Биологии на 22.10.2024г
план-конспект

Д/З для 3ПКД и 32ПКД. Законспектировать лекцию и ответить на вопросы.

Что такое электролитическая диссоциация

Как известно, электрический ток — это направленное движение свободных электронов или ионов, т. е. заряженных частиц. В растворах электролитов, проводящих ток, за это отвечают свободные ионы. В 1882 году шведский химик С. Аррениус при изучении свойств растворов электролитов обратил внимание, что они содержат больше частиц, чем было в сухом веществе. Например, в растворе хлорида натрия 2 моля частиц, а NaCl в сухом виде содержит лишь 1 моль. Это позволило ученому сделать вывод, что при растворении таких веществ в воде в них появляются свободные ионы. Так были заложены основы теории электролитической диссоциации (ТЭД) — в химии она стала одним из важнейших открытий. Электролитическая диссоциация — это процесс, в ходе которого молекулы электролитов взаимодействуют с водой или другим растворителем и распадаются на ионы. Она может иметь обратимый или необратимый характер. Обратный процесс называется моляризацией. Благодаря диссоциации растворы электролитов обретают способность проводить ток. Сванте Аррениус не смог объяснить, почему разные вещества сильно отличаются по электропроводности, но это сделал Д. И. Менделеев. Он подробно описал процесс распада электролита на ионы, который объясняется его взаимодействием с молекулами воды (или другого растворителя).

Схема электролитической диссоциации: KA ⇄ K+ (катион) + A- (анион).

Уравнение диссоциации на примере хлорида натрия: NaCl ⇄ Na+ + Cl-.

Говорите правильно 🤓

Иногда можно встретить выражение «теория электрической диссоциации», но так говорить не стоит. В этом случае можно подумать, что распад молекул на ионы обусловлен действием электротока. На самом деле процесс диссоциации не зависит от того, проходит ток в данный момент через раствор или нет. Все, что нужно — это контакт электролита с водой (растворителем).

Механизм электролитической диссоциации

При контакте с водой или другими растворителями диссоциации подвержены все вещества с ионной связью. Также распадаться на ионы могут вещества с ковалентной полярной связью, которая под действием воды переходит в ионную, а после разрушается.

Механизм диссоциации электролитов удобно рассматривать на примере хлорида натрия NaCl. Его кристаллическая решетка образована катионами натрия Na+ и анионами хлора Cl-, которые удерживаются вместе благодаря ионной связи. При растворении в воде каждый кристалл хлорида натрия окружают ее молекулы.Отметим, что молекулы воды — это диполи. На одном конце они несут атомы водорода с частичным положительным зарядом, а на другом — атомы кислорода с частичным отрицательным. Соответственно, атомы кислорода притягиваются к катионам натрия, а атомы водорода — к анионам хлора. Эта сила электростатического притяжения ослабляет и в итоге разрывает ионную связь между натрием и хлором. Вещество диссоциирует на ионы.

После распада хлорида натрия образовавшиеся ионы Na+ и Cl- окружают молекулы воды, создавая гидратную оболочку. Ионы с такой оболочкой называют гидратированными.

Если вместо воды был использован другой растворитель — например, этанол, его молекулы создают сольватную оболочку. В этом случае ионы называются сольватированными.

Сущность процесса электролитической диссоциации передает схема:

Электролиты и неэлектролиты

Хотя электролитическая диссоциация происходит независимо от действия электротока, между этими явлениями есть связь. Чем выше способность вещества распадаться на ионы при взаимодействии с растворителем, тем лучше оно проводит электроток. По такому критерию известный физико-химик М. Фарадей выделил электролиты и неэлектролиты.

Электролиты — это вещества, которые после диссоциации на ионы в растворах и расплавах проводят электроток. Обычно в их молекулах ионные или полярные ковалентные связи.

Неэлектролиты — это вещества, которые не распадаются на ионы в растворах и расплавах, а значит, не обладают проводимостью в растворенном виде. Для них характерны ковалентные неполярные или слабополярные связи.

Степень диссоциации

В зависимости от того, сколько молекул диссоциировало на ионы, вещество может быть сильным или слабым электролитом. Этот показатель называется степенью диссоциации, его измеряют от 0 до 1 либо в процентах.

Степень диссоциации — это отношение количества распавшихся на ионы молей вещества к исходному количеству молей.

По силе электролиты делятся на следующие группы:

слабые

средние  

сильные

Молекулы сильных электролитов необратимо распадаются на ионы, поэтому в уравнениях нужно ставить знак =. Реакции со слабыми электролитами обратимы, поэтому ставится знак ⇄.

Ступенчатая диссоциация

В отдельных случаях вещества расщепляются на ионы в несколько этапов или ступеней. Например, такая реакция характерна для основных и кислых солей, многоосновных кислот. Ступенчатая диссоциация может включать два этапа и более, при этом на первой ступени концентрация ионов всегда больше, чем на последующих.

Пример 1

Ортофосфорная кислота диссоциирует в 3 ступени. На первой из них наблюдается максимальная концентрация дигидрофосфат-ионов, а на последней остается минимальное количество фосфат-ионов (диссоциация почти не идет). Данная кислота не относится к сильным электролитам, поэтому реакция обратима.

H3PO4 ⇄ H+ + H2PO4-   

H2PO4- ⇄ H+ + HPO42-

                                                                                                                                                                                                                                HPO42- ⇄ H+ + PO43-

Суммарное уравнение: H3PO4 ⇄ 3H+ + PO43-.

Пример 2

Кислая соль Ca(HCO3)2 диссоциирует в 3 ступени. Поскольку это сильный электролит, на первом этапе реакция необратима. На втором этапе распадается на ионы слабый кислотный остаток HCO3- и слабый электролит, поэтому реакция обратима.

Ca(HCO3)2 = Ca2+ + 2HCO3-

HCO3- ⇄ H+ + CO32-

H+ + H2O = H3O+

Суммарное уравнение: Ca(HCO3)2 + 2H2O = Ca2+ + 2H3O+ + 2CO32-.

Как диссоциируют разные группы веществ

Диссоциация кислот

Приводит к образованию катионов водорода H+ и отрицательно заряженных кислотных остатков:

HCl = H+ + Cl-

H2SO4 = 2H+ + SO42-

HNO2 ⇄ H+ + NO2-

Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато:

AlOHCl2 = AlOH2+ + 2Cl-

AlOH2+ ⇄ Al3+ + OH-

Диссоциация оснований

Происходит с образованием гидроксильных групп OH- и положительно заряженных ионов металла. Сильные электролиты в растворах диссоциируют полностью, а слабые — ступенчато и обратимо.

Сильные основания:

NaOH = Na+ + OH-

Слабые основания:

Cu(ON)2 ⇄ CuOH+ + OH-

CuOH+ ⇄ Cu2+ + OH-

Диссоциация солей

Ведет к образованию катионов металлов (или катиона аммония) и отрицательно заряженных кислотных остатков.

Средние соли в растворах полностью распадаются в одну ступень.

Na3PO4 = 3Na + PO43-

Кислые соли распадаются ступенчато. На первом этапе отделяются катионы металла, а на втором — катионы водорода.

KHSO4 = K+ + HSO4-

HSO4- ⇄ H+ + SO42-

Основные соли также диссоциируют в две ступени. На первой отделяются кислотные остатки, а за ними — гидроксильные группы OH-.

MgOHBr = MgOH+ + Br-

MgOH+ ⇄ Mg2+ + OH-

Молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения

С помощью молекулярных уравнений можно показать состав вещества с разложением его на молекулы. Полные ионные уравнения отражают реакцию диссоциации, т. е. расщепление молекул на ионы. Но в таком виде расписывают только сильные электролиты.

Не раскладывают на ионы: слабые электролиты;осадки;газы.

Рассмотрим это на примере взаимодействия между нитратом свинца и серной кислотой.

Молекулярное уравнение: Pb(NO3)2 + H2SO4 → 2HNO3 + PbSO4↓

Сульфат свинца PbSO4 мы не будем раскладывать на ионы, поскольку это слабый электролит.

Полное ионное уравнение: Pb2+ + 2NO3- + 2H+ + SO42- → 2H+ + 2NO3- + PbSO4↓

Сократить это выражение очень просто — нужно убрать из обеих частей одинаковые ионы, которые не изменились в ходе реакции.

Сокращенное ионное уравнение: Pb2+ + SO42- → PbSO4↓

Как составить уравнение диссоциации

В левой части пишем молекулярную формулу вещества, а в правой — формулы образовавшихся катионов и анионов. Между ними ставим знак =, если это сильный электролит, или знак ⇄ — если средний или слабый. После этого нужно проставить коэффициенты перед ионами и проверить сумму катионов и анионов (она всегда равна 0).

Основные положения теории электролитической диссоциации

Итак, мы разобрались, что такое диссоциация в химии, а сейчас повторим ключевые моменты:

При взаимодействии с водой или другими растворителями в электролитах разрывается химическая связь между частицами и они распадаются на ионы — происходит электролитическая диссоциация.

Под действием электротока катионы перемещаются к положительно заряженному электроду, анионы — к отрицательно заряженному. Раствор электролита обладает проводимостью.

Степень диссоциации зависит от типа электролита и от внешних условий. Для сильных электролитов она необратима, для слабых — это обратимая реакция.

Химические свойства электролитов соответствуют свойствам ионов, которые образовались при диссоциации.

Вопросы для самопроверки

Чем электролиты отличаются от неэлектролитов? Приведите примеры тех и других веществ.

Согласно теории диссоциации что является причиной распада электролитов на ионы?

Что такое степень диссоциации и как она измеряется?

В каких случаях электролитическая диссоциация кислот бывает ступенчатой?

При каких условиях в уравнении диссоциации ставится знак =, а при каких — знак ⇄?

Какие компоненты ионного уравнения не раскладываются на ионы?

Д/З для 32 ПКД

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ

1. Что такие электролиты и неэлектролиты? Какие вещества   относятся к этим группам?

2. Как устроена молекула воды?

3. Что называется электролитической диссоциацией?

4Как происходит диссоциация хлорида натрия в растворе?

5. Как диссоциируют в воде щелочи? Приведите примеры.

6. В чем особенность диссоциации многоосновных кислот?

7. Что называется степенью диссоциации электролита? От чего она зависит?

8. Назови сильные и слабые электролиты.

9. Как диссоциирует вода?

10. Чем различаются атомы и ионы?

11. Назовите  автора теории электролитической диссоциации

12. Дайте определение катиона и аниона.

13. Как протекают реакции ионного обмена?

14. Назовите условия протекания ионных реакций до конца.

15. Как определить растворимость вещества в воде?

16. Перечислите свойства кислот, назовите главный действующий ион кислот

17. Перечислите свойства щелочей и назовите их главный действующий ион. 18.Перечислите свойства солей, вспомните способы их получения.

Напишите уравнения реакций нейтрализации, при которых можно получить: а) хлорид бария   б) сульфат калия   в) нитрат алюминия  г) фосфат бария  д) сульфид натрия  - в молекулярном и ионном виде. 

Д/З для 1ПКД  и 12ИТ

Закончите уравнения реакций, определите, к какому типу они относятся:

1) AlCl3 + AgNO3→

2) AgNO3 + Fe→

3) Al + O2→

4) H2O→

5) Cu + HNO3→

6) CH4 + Cl2→

7) Na + Cl2→

8 )H2SO4 + KOH→

9) NH4NO2 →

10) Na+ O2→

11) HNO3 + NaOH→

12) CaO + CO2→

13) AgNO3 + MgCl

Написать окислительно – восстановительные реакции:

Калий +  Азот;      Железо + Сера

Найти Мг (H3PO4)  и  Мг(HNO3);  

Назовите формулы: 2HNO3-?; 4O2-?; 5Cl -? 3О-?;  2Н2О-?;   2СО2 -?.

Напишите электронное  строение атомов Se и Zn

Задача. При действии соляной кислоты на 6,5 г смеси цинка с оксидом цинка выделилось некоторое количество газа, при сгорании которого образовалось 0,9 г воды. Найти массовые доли (в %) металла и его оксида в исходной смеси.

 Задание по биологии для групп 1ИТ и 12 СН

Написать конспект лекции.

Написать самостоятельно сообщения о вредных привычках и последствий после них.

Репродуктивное здоровье как составляющая часть здоровья человека и общества

Репродуктивное здоровье — это состояние полного физического, умственного и социального благополучия при отсутствии заболеваний репродуктивной системы на всех этапах жизни человека.

Репродуктивная система — это совокупность органов и систем организма, обеспечивающих функцию воспроизводства (деторождения).

Основы репродуктивного здоровья закладываются в детском и юношеском возрасте. Для того чтобы на свет появлялись здоровые дети, каждый современный человек должен шить, как сохранить свое репродуктивное здоровье.

Пол человека закладывается уже в первые недели внутриутробного развития плода. На восьмой неделе, когда плод весит около четырех граммов, начинают формироваться половые органы. Очевидные внешние отличия мальчиков и девочек — это результат работы половых гормонов, синтезируемых половыми железами. Мужские половые гормоны называются андрогены, а женские —эстрогены. Андрогены и эстрогены изначально присутствуют в организме противоположных полов, однако способность к размножению достигается только по завершении процесса полового созревания.

Преобладание эстрогенов в женском организме обусловливает циклические процессы, осуществляющиеся при участии центральной нервной системы. Еще в период полового созревания у девочек за счет гормонов округляются контуры тела, увеличивается грудь, кости таза становятся шире — таким образом их организм постепенно готовится к выполнению будущей функции воспроизводства.

Мужской организм за счет андрогенов крепче женского, хотя не всегда выносливее. Неслучайно важнейшую миссию вынашивания ребенка природа возложила именно на женщину.

Если попытаться нарисовать психологический портрет обоих полов, то, видимо, они будут выглядеть следующим образом.

∙                     Женщина: мягкость, терпимость, потребность в защите, эмоциональность, мечтательность, покорность. В отличие от мужчины женщине не надо постоянно доказывать окружающим свою значимость, но она всегда ждет признания своей привлекательности.

∙                     Мужчина: деловитость, рассудочность, напористость, авторитарность, стремление к самоутверждению. Он готов к постоянной борьбе, ищет признания своей силы, исключительности возможностей.

Половая принадлежность в значительной степени накладывает отпечаток на образ жизни человека. И все же в этом вопросе нельзя быть абсолютно категоричным, противопоставляя женский и мужской организмы, так как в каждом из них в той или иной степени присутствуют оба начала. Речь идет об учете специфических особенностей в поисках гармонии социальных ролей, которые мужчины и женщины играют в семье и обществе. Вряд ли в обозримом будущем развитие цивилизации и изменение социальных условий смогут нивелировать биологические различия полов, предопределяющие индивидуальные особенности поведения, реакции и пр. Состояние репродуктивного здоровья во многом зависит от образа жизни человека, а также от ответственного отношения к половой жизни. И то и другое влияет на стабильность «семейных отношений, на общее самочувствие человека.

Негативным фактором, влияющим на состояние репродуктивной функции, является нежелательная беременность. Нередко женщина стоит перед непростым выбором: родить ребенка или сделать аборт. Особенно сложно эту проблему решить в подростковом возрасте. Аборт, тем более при первой беременности, может нанести серьезную психическую травму и во многих случаях даже привести к необратимым нарушениям в репродуктивной сфере. В то же время решение родить часто ставит под угрозу дальнейшую учебу, другие жизненные планы, поэтому каждая ситуация должна рассматриваться индивидуально и бережно. Для того чтобы такие ситуации происходили реже, подростки должны иметь зрелые представления о значении репродуктивного здоровья п о таком понятии, как планирование семьи.

Планирование семьи необходимо для реализации следующих задач:

∙                     рождение желанных здоровых детей;

∙                     сохранение здоровья женщины;

∙                     достижение гармонии в психосексуальных отношениях в семье;

∙                     осуществление жизненных планов.

Многие годы планирование семьи сводилось к ограничению рождаемости. Однако прежде всего это обеспечение здоровья женщины, способной родить детей именно тогда, когда она сама хочет этого. Другими словами, планирование семьи — ото появление на свет детей по желанию, а не по случаю. Право на планирование семьи является международно признанным правом каждого человека.

Планирование семьи помогает супругам сознательно выбирать количество детей в семье, примерные сроки их рождения, планировать свою жизнь, избегая ненужных волнений и тревог.

Оптимальный возраст для рождения детей — 20 — 35 лет. Если беременность возникает раньше или позже, то она обычно протекает с осложнениями, и вероятность нарушений здоровья у матери и ребенка выше. Интервалы между родами должны быть не менее 2 — 2,5 лет; это позволяет женщине восстановить силы, сохранить свое здоровье и здоровье будущих детей. В этой связи следует еще подчеркнуть: аборт — это отнюдь не лучший метод регулирования рождаемости, его можно избежать, применяя современные методы контрацепции (предупреждение нежелательной беременности).

Подросток не должен замыкаться в себе со своими проблемами. Он должен знать, что на помощь ему всегда готов прийти мудрый и тактичный взрослый.