Przeczytaj
Dlaczego wprowadzenie do wody tlenku węgla() () skutkuje pojawieniem się w niej jonów oksoniowych?
Zapoznaj się z poniższym tekstem i zapisz równania reakcji, które zostały w nim omówione. Następnie zaznacz te, które obrazują proces dysocjacji elektrolitycznej.dysocjacji elektrolitycznej. Zastanów się i zapisz, do jakiej grupy zalicza się związki, które zgodnie z tekstem ulegają dysocjacji (kwasy nieorganiczne, sole nieorganiczne, wodorotlenki, kwasy karboksylowe, fenole, sole organiczne, aminokwasy, aminy).

Rafy koralowe, które występują w okolicach Wysp Palau na Pacyfiku, wydają się wyjątkowo odporne na postępującą kwasowość wody oceanicznej. Właściwości chemiczne wody w oceanie różnią się w różnych lokalizacjach i zmieniają się w związku z rosnącym poziomem tlenku węgla() w atmosferze. Woda oceaniczna absorbuje tlenek węgla() i wchodzi z nim w reakcję chemiczną (), której skutkiem jest obniżenie pH wody oceanicznej. Powstający z połączenia tlenku węgla() i wody kwas węglowy ulega dysocjacji, tworząc jony wodorowęglanowe i oksoniowe (). Może również dochodzić do reakcji pomiędzy jonami oksoniowymi a jonami węglanowymi. W tym procesie również powstają jony wodorowęglanowe ().
To wszystko powoduje spadek dostępności jonów węglanowych, z których koralowce i inne organizmy budują swoje szkielety i muszle. Badacze stwierdzili, że właśnie to może być pierwotną przyczyną zakwaszania wody. Proces ten nazywamy kalcyfikacją, który polega na usuwaniu z wody jonów węglanowych. Drugą przyczyną może być sposób oddychania organizmów – wówczas do wody trafia kolejna porcja tlenku węgla().
Indeks górny Tekst na podstawie: naukawpolsce.pap.pl Indeks górny koniecTekst na podstawie: naukawpolsce.pap.pl
Jakie związki dysocjują?
- Nazwa kategorii: Dysocjacja[br]elektrolityczna
- Nazwa kategorii: związki[br]nieorganiczne
- Nazwa kategorii: sole[br]nieorganiczne
- Nazwa kategorii: sole[br]proste
- Nazwa kategorii: wodorosole
- Nazwa kategorii: hydroksosole Koniec elementów należących do kategorii sole[br]nieorganiczne
- Nazwa kategorii: kwasy[br]nieorganiczne
- Nazwa kategorii: wodorotlenki Koniec elementów należących do kategorii związki[br]nieorganiczne
- Nazwa kategorii: związki[br]organiczne
- Nazwa kategorii: sole[br]organiczne
- Nazwa kategorii: kwasy[br]karboksylowe
- Nazwa kategorii: aminy
- Nazwa kategorii: fenole
- Nazwa kategorii: aminokwasy Koniec elementów należących do kategorii związki[br]organiczne
- Elementy należące do kategorii Dysocjacja[br]elektrolityczna
- Elementy należące do kategorii związki[br]nieorganiczne
- Elementy należące do kategorii sole[br]nieorganiczne
- Elementy należące do kategorii związki[br]organiczne
- – metal;
- – reszta kwasowa;
- – kation metalu lub kation amonu ();
- – wartościowość metalu;
- – wartościowość reszty kwasowej.
Mol siarczan() potasu dysocjuje całkowicie na dwa mole kationów potasu i jeden mol anionów siarczanowych(), zgodnie z równaniem:
W przypadku wodorosoli oraz hydroksosoli, reakcja dysocjacji zachodzi analogicznie jak dla obojętnych soli prostych.
- dysocjacja wodorosoli – wodorosiarczanu() sodu:
- dysocjacja hydroksosoli – chlorku wodorotlenku wapnia:
- Kwasy jednoprotonowe Kwasy jednoprotonowe ulegają reakcji dysocjacji elektrolitycznej pod wpływem wody. Schematyczne równanie można zapisać jako:
- – kation oksoniowy;
- – anion reszty kwasowej.
- Kwasy wieloprotonowe Kwasy wieloprotonowe ulegają stopniowej reakcji dysocjacji pod wpływem wody. Przykładem jest kwas ortofosforowy() . Kwas ortofosforowy() jest kwasem trójprotonowym, w którym dysocjacja będzie zachodzić trójetapowo:
- w pierwszym etapie zachodzi reakcja zgodnie z poniższym równaniem:
W tym przypadku równanie reakcji zapisujemy ze strzałkami skierowanymi w przeciwne strony, ponieważ kwas ortofosforowy() jest kwasem słabym. Jeśli jednak kwas jest mocny, jak np. kwas siarkowy() , to w pierwszym etapie równanie reakcji zapisujemy z jedną strzałką. - w kolejnym etapie zachodzi reakcja zgodnie z poniższym równaniem:
- w ostatnim etapie zachodzi reakcja zgodnie z poniższym równaniem:
W przypadku mocnych kwasów reakcja dysocjacji elektrolitycznej zachodzi w albo prawie w , dlatego też, w przypadku mocnych kwasów, równania dysocjacji elektrolitycznej zapisujemy z jedną strzałką, skierowaną w stronę produktów. Dysocjacja elektrolityczna słabych kwasów nieorganicznych (np. ) jest reakcją odwracalną i zachodzi tylko w pewnym, zwykle niewielkim stopniu. Z tego względu w równaniu reakcji stosuje się strzałki skierowane w przeciwne strony.
Przykład:
Dysocjacji w wodzie ulegają wodorotlenki metali aktywnych, np. . Dla tego związku dysocjację zapisujemy zgodnie z równaniem:
Większość wodorotlenków dysocjuje całkowicie, wówczas równanie reakcji zapisujemy, stosując jedną strzałkę skierowaną w kierunku produktów. Zarówno wodorotlenki jedno-, jak i wielowodorotlenowe ulegają dysocjacji elektrolitycznej pod wpływem wody, ale w przeciwieństwie do kwasów, dysocjacja wodorotlenków wielowodorotlenowych nie jest stopniowa. Wyjątkiem jest wodorotlenek wapnia, który dysocjuje w dwóch etapach.
Kwasy karboksylowe to zazwyczaj słabe kwasy, co oznacza, że dysocjują częściowo. Proces dysocjacji jest reakcją odwracalną, dlatego w równaniu reakcji stosuje się strzałki skierowane w przeciwne strony. Schematycznie równanie reakcji dysocjacji elektrolitycznej kwasu karboksylowego możemy zapisać jako: Ilustracja przedstawiająca równanie reakcji dysocjacji kwasu karboksylowego. Cząsteczka kwasu karboksylowego zbudowanego z podstawnika R oraz grupy karboksylowej dodać cząsteczka wody . Strzałka w prawo, strzałka w lewo, za strzałkami anion karboksylanowy zbudowany z grupy R połączonej z grupą dodać jon hydroniowy ., Aminy Aminy dysocjują zgodnie z równaniem:
Aminy to słabe zasady o mocy porównywalnej do amoniaku. Dysocjacja elektrolityczna amin jest reakcją odwracalną. Z tego względu w równaniu reakcji stosuje się strzałki skierowane w przeciwne strony., Aminokwasy Aminokwasy to wielofunkcyjne pochodne węglowodorów o wzorze ogólnym zbliżonym do:
- – fragment węglowodorowy (może zwierać także inne grupy funkcyjne).
opisIlustracja przedstawiająca reakcję dysocjacji fenolu. Cząsteczka benzenolu (czyli fenolu) zbudowanego z sześcioczłonowego pierścienia aromatycznego podstawionego grupą hydroksylową O H. Dodać cząsteczkę wody . Strzałka w prawo, strzałka w lewo, za strzałkami anion fenolanowy zbudowany z pierścienia fenylowego podstawionego atomem tlenu obdarzonym ładunkiem ujemnym dodać kation hydroniowy ., Sole organiczne Wśród soli organicznych wyróżnić możemy:
- Mydła – sole metali lub kationu amonu oraz wyższych kwasów karboksylowych (kwasów tłuszczowych)
- – fragment węglowodorowy nasycony lub nienasycony;
- – wartościowość metalu;
- – metal lub kation amonu.
Wzór ogólny mydła:
Przykładem mydła, które rozpuszcza się w wodzie i dysocjuje na jony, jest palmitynian sodu, którego proces dysocjacji elektrolitycznej można przedstawić w postaci równania:
- Sole pozostałych kwasów karboksylowych
- – atom wodoru, grupa alifatyczna lub aromatyczna;
- – wartościowość metalu;
- – metal lub grupa amonowa .
Wzór ogólny soli:
Przykładem soli, która rozpuszcza się w wodzie i dysocjuje na jony, jest octan sodu (sól kwasu octowego):
- Fenolany
- – grupa aromatyczna;
- – wartościowość metalu;
- – metal lub grupa amonowa .
Wzór ogólny soli:
W odróżnieniu od alkoholanów, które w kontakcie z wodą ulegają reakcji rozkładu z otrzymaniem wodorotlenku, fenolany mogą ulegać dysocjacji elektrolitycznej, a proces ten można zapisać w postaci:
Przykładem soli, która rozpuszcza się w wodzie i dysocjuje na jony, jest fenolan sodu (sól sodowa fenolu):
Czy wiesz, że w ciężkiej wodzie () również może zachodzić dysocjacja? Jednak ze względu na wolniejszy proces autodysocjacji, taka reakcja zachodzi wolniej. Dlatego też szacuje się, że już 30% stężenie deuteru w organizmie może doprowadzić do jego nieodwracalnych uszkodzeń. Procesy nieustannie biegnące w komórkach zostają w ten sposób spowolnione niemal dwukrotnie.
Słownik
(łac. dissociatio „rozdzielenie”) samorzutny proces rozpadu cząsteczek elektrolitów (kwasów, zasad, soli) w roztworach, na dodatnio i ujemnie naładowane cząstki, pod wpływem rozpuszczalnika.
(gr. ḗlektron „bursztyn”, lytós „rozpuszczalny”) związek chemiczny, który ulega procesowi rozpadu na jony pod wpływem wody i jest zdolny do przewodzenia prądu; gdy jest całkowicie zdysocjowany, mówimy o elektrolicie mocnym
Bibliografia
Bielański A., Podstawy Chemii nieorganicznej, t. 1‑2, Warszawa 2010.
Czerwiński A., Czerwińska A., Jeziorna M., Kańska M., Chemia 3, Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego, liceum profilowanego, technikum, Warszawa 2004.
Encyklopedia PWN
Hassa R., Mrzigod A., Mrzigod J., Sułkowski W., Chemia 1 podręcznik i zbiór zadań w jednym, Warszawa 2003.
Lito M. J. G., Camões M. F., Covington A. K. Equilibrium in Saturated Ca(OH)Indeks dolny 22 Solutions: Parameters and Dissociation Constants, „Journal of Solution Chemistry” 1998, t. 27, s. 925‑933.
Litwin M., Styka‑Wlazło Sz., Szymońska J., To jest chemia 1, Warszawa 2013.
Morrison R. T., Boyd R. N., Chemia organiczna. T. 1., Warszawa 1985.
Pazdro K., Zbiór zadań z chemii dla szkół ponadgimnazjalnych, Warszawa 2003.