Przeczytaj

bg‑cyan

Elektrolity

Niektóre substancje chemiczne, rozpuszczone w wodzie, ulegają dysocjacji na kationykationkationy i anionyanionaniony. Temu procesowi towarzyszą związki chemiczne rozpuszczalne w wodzie, w których występuje wiązanie jonowe bądź silnie spolaryzowane wiązanie kowalencyjne. W wyniku rozerwania wiązania powstają jony, które są obdarzone ładunkiem elektrycznym. Mogą one przewodzić prąd elektryczny, a substancję, której roztwór przewodzi prąd elektryczny, nazywamy elektrolitemelektrolitelektrolitem.

Biorąc pod uwagę zdolność do rozpadu na jony substancji chemicznych (zdolność do dysocjacji), elektrolity dzielimy na:

elektrolity mocne;
elektrolity słabe.

bg‑gray1

Elektrolity mocne

Elektrolitem mocnym nazywamy substancję, która dysocjuje w roztworze całkowicie lub prawie całkowicie. Równania dysocjacji tych substancji zapisywane są zwykle z pojedynczą strzałką. Stopień dysocjacji $α$ (alfa) takich roztworów wynosi $100 %$ (lub jest bliski $100 %$ ), a należą do nich:

▪ niektóre kwasy, m.in. kwas chlorowodorowy (solny), azotowy( $V$ ), chlorowy( $VII$ ), np.:

{HNO}_{3} + H_{2} O \to H_{3} O^{+} + {NO}_{3}^{-}

▪ wodorotlenki metali z grupy $1 .$ i $2 .$ (bez berylu), np.:

NaOH \overset{H_{2} O}{\to} {Na}^{+} + {OH}^{-}

▪ rozpuszczalne w wodzie sole, np:.

{AgNO}_{3} \overset{H_{2} O}{\to} {Ag}^{+} + {NO}_{3}^{-}

Ważne!

Elektrolity mocne rozpuszczają się w wodzie i rozpadają całkowicie lub prawie całkowicie na jony, dzięki którym roztwór przewodzi prąd elektryczny.

Polecenie 1

Przeprowadź doświadczenie w laboratorium chemicznym. Zapisz cel doświadczenia. W formularzu zapisz swoje obserwacje i wyniki w postaci równań reakcji, a następnie sformułuj wnioski.

Ważne!

Pamiętaj o zachowaniu środków ostrożności i wykonywaniu doświadczenia w okularach ochronnych. Przed przystąpieniem do pracy, zapoznaj się z kartami charakterystyk substancji wykorzystanych w doświadczeniu.

Sprzęt laboratoryjny:

pięć zlewek o pojemności $50 {cm}^{3}$ ;
elementy niezbędne do zbudowania układu do badania przewodności: przewody, elektrody, płaska bateria ( $4,5 V$ ), żarówka;
(Uwaga: możesz również wykorzystać gotowy układ do badania przewodności.)
kartka.

Badane roztwory (przygotowane z wykorzystaniem wody destylowanej):

$10 %$ kwas chlorowodorowy (solny);
$10 %$ roztwór sacharozy;
$10 %$ roztwór wodorotlenku potasu;
$10 %$ roztwór gliceryny.

Uwaga! Należy unikać wody kranowej i dokładnie płukać wodą destylowaną wszystkie naczynia i sprzęty. Ze względu na jony pochodzące od substancji rozpuszczonych w wodzie kranowej, może ona wykazywać przewodnictwo elektryczne, szczególnie przy zastosowaniu mierników, które posiadają diody led.

Instrukcja wykonania doświadczenia:

Zmontuj zestaw do badania przewodnictwa prądu elektrycznego, składający się z przewodów, elektrod, płaskiej baterii ( $4,5 V$ ) i żarówki. Jeśli posiadasz gotowy układ, pomiń ten punkt.
Opłucz elektrody wodą destylowaną nad zlewką.
Do pozostałych czterech zlewek ( $50 {cm}^{3}$ ) wlej po $20 {cm}^{3}$ badanych roztworów.
Zbadaj przewodnictwo elektrolityczne roztworów poprzez zanurzenie elektrod i obserwację, czy dla danego roztworu żarówka świeci.
Zanotuj obserwacje i swoje wnioski.

R478v8Ecz1ZTK

R1QsdDZlEsCcO

Sprawdź, czy Twoje obserwacje, wyniki i wnioski są podobne do poniższych.

Cel doświadczenia

Zbadanie przewodnictwa elektrycznego wodnych roztworów związków chemicznych.

Obserwacje

W przypadku zlewek z roztworem wodnym wodorotlenku potasu i z kwasem solnym, po zanurzeniu w nich elektrod, żarówka zaświeciła się. Dla pozostałych dwóch zlewek nie zaobserwowano zmian.

Wnioski

Wodne roztwory kwasów i wodorotlenków przewodzą prąd – są więc elektrolitami.

Równania reakcji dysocjacji

HCl + H_{2} O \to H_{3} O^{+} + {Cl}^{-}

KOH \to K^{+} + {OH}^{-}

C_{12} H_{22} O_{11} \to nie ulega dysocjacji

C_{3} H_{8} O_{3} \to nie ulega dysocjacji

Problem badawczy: Zbadanie przewodnictwa elektrycznego wodnych roztworów związków chemicznych.

Odczynniki: $10 %$ kwas chlorowodorowy (solny); $10 %$ roztwór sacharozy; $10 %$ roztwór wodorotlenku potasu; $10 %$ roztwór gliceryny.

Sprzęt laboratoryjny: pięć zlewek o pojemności $50 {cm}^{3}$ , elementy niezbędne do zbudowania układu do badania przewodności: przewody, elektrody, płaska bateria ( $4,5 V$ ), żarówka.

Instrukcja wykonania doświadczenia:

1. Zmontowano zestaw do badania przewodnictwa prądu elektrycznego, składający się z przewodów, elektrod, płaskiej baterii ( $4,5 V$ ) i żarówki.

2. Opłukano elektrody wodą destylowaną nad zlewką.

3. Do pozostałych czterech zlewek ( $50 {cm}^{3}$ ) wlano po $20 {cm}^{3}$ badanych roztworów.

4. Zbadano przewodnictwo elektrolityczne roztworów poprzez zanurzenie elektrod i obserwację, czy w danym roztworze żarówka ulega zapaleniu.

5. Zanotowano obserwacje i wnioski.

Obserwacje

W zlewkach z roztworem wodnym wodorotlenku potasu i z kwasem solnym, po zanurzeniu w nich elektrod, żarówka się zaświeciła. W pozostałych dwóch zlewkach nie zaobserwowano zmian.

Wnioski

Wodne roztwory kwasów i zasad przewodzą prąd – są więc elektrolitami.

Równania reakcji dysocjacji

HCl + H_{2} O \to H_{3} O^{+} + {Cl}^{-}

KOH \to K^{+} + {OH}^{-}

C_{12} H_{22} O_{11} \to nie ulega dysocjacji

C_{3} H_{8} O_{3} \to nie ulega dysocjacji

R1FVkVbBbeyy1

Ćwiczenie 1

Słownik

anion

(gr. ánodos „idący w górę”) jon o ujemnym ładunku elektrycznym

kation

(gr. katin „idący w dół”) jon o dodatnim ładunku elektrycznym

elektrolit

(gr. ḗlektron „bursztyn”, lytós „rozpuszczalny”) związek chemiczny, który ulega procesowi rozpadu na jony pod wpływem wody i jest zdolny do przewodzenia prądu elektrycznego; gdy jest całkowicie zdysocjowany, mówimy o elektrolicie mocnym

stopień dysocjacji

stopień dysocjacji elektrolitycznej ( $α$ ); stosunek zdysocjowanej części związku chemicznego (stężenie lub liczba moli) lub jonów, powstałych w czasie dysocjacji, do całkowitej ilości związku (stężenia lub liczby moli) wprowadzonej do roztworu; dla elektrolitów mocnych $α = 1$ , dla elektrolitów słabych $α < 1$ i zależy od: struktury związku, dla którego ten stopień jest ustalany, rodzaju rozpuszczalnika, obecności w roztworze innych związków zdolnych do dysocjacji, stężenia roztworu (na ogół wzrasta w miarę rozcieńczania roztworu), temperatury (na ogół nieco wzrasta wraz ze wzrostem temperatury).

Bibliografia

M. Krzeczkowska, J. Loch, A. Mizera, Repetytorium chemia. Liceum – poziom podstawowy i rozszerzony, Warszawa – Bielsko–Biała $2010$ .

Wprowadzenie

Film samouczek

Elektrolity

Elektrolity mocne

Słownik

Bibliografia