Czym charakteryzują się elektrolity mocne? Dysocjacja elektrolityczna
Wiele substancji, które spotykasz na co dzień – sól kuchenna, kwasy obecne w napojach czy zasady stosowane w środkach czystości – wykazuje szczególne właściwości w roztworach wodnych. Jedną z nich jest zdolność do przewodzenia prądu elektrycznego. Skąd bierze się ta właściwość i dlaczego nie wszystkie roztwory zachowują się w ten sam sposób?
Odpowiedzią na te pytania jest zjawisko dysocjacji elektrolitycznej. Zrozumienie dysocjacji elektrolitycznej jest kluczowe dla wyjaśnienia wielu procesów chemicznych zachodzących w roztworach, takich jak reakcje kwasów z zasadami, powstawanie osadów czy działanie ogniw elektrochemicznych.
Elektrolity
Proces dysocjacji elektrolitycznej zachodzi, gdy do wody wprowadzone zostają związki chemiczne rozpuszczalne w wodzie, w których występuje wiązanie jonowe bądź silnie spolaryzowane wiązanie kowalencyjne. Polega na rozpadzie drobin substancji rozpuszczonej w wodzie na jony dodatnie i ujemne. W wyniku rozerwania wiązań do roztworu uwalniają się jony lub powstają w nim nowe jony obdarzone ładunkiem elektrycznym. Mogą one przewodzić prąd elektryczny, a substancję, której roztwór przewodzi prąd elektryczny, nazywamy elektrolitami.
Przeprowadź doświadczenie w laboratorium chemicznym. Zapisz cel doświadczenia. W formularzu zapisz swoje obserwacje i wyniki w postaci równań reakcji, a następnie sformułuj wnioski.
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 ;
elementy niezbędne do zbudowania układu do badania przewodności: przewody, elektrody, płaska bateria (), żarówka;
(Uwaga: możesz również wykorzystać gotowy układ do badania przewodności.)
kartka.
Badane roztwory (przygotowane z wykorzystaniem wody destylowanej):
kwas chlorowodorowy (solny);
roztwór sacharozy;
roztwór wodorotlenku potasu;
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 () i żarówki. Jeśli posiadasz gotowy układ, pomiń ten punkt.
Opłucz elektrody wodą destylowaną nad zlewką.
Do pozostałych czterech zlewek () wlej po badanych roztworów.
Zbadaj przewodnictwo elektrolityczne roztworów poprzez zanurzenie elektrod i obserwację, czy dla danego roztworu żarówka świeci.
Zanotuj obserwacje i swoje wnioski.
Problem badawczy: Zbadanie przewodnictwa elektrycznego wodnych roztworów związków chemicznych.
Odczynniki: kwas chlorowodorowy (solny); roztwór sacharozy; roztwór wodorotlenku potasu; roztwór gliceryny.
Sprzęt laboratoryjny: pięć zlewek o pojemności , elementy niezbędne do zbudowania układu do badania przewodności: przewody, elektrody, płaska bateria (), żarówka.
Instrukcja wykonania doświadczenia:
1. Zmontowano zestaw do badania przewodnictwa prądu elektrycznego, składający się z przewodów, elektrod, płaskiej baterii () i żarówki.
2. Opłukano elektrody wodą destylowaną nad zlewką.
3. Do pozostałych czterech zlewek () wlano po 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.
Biorąc pod uwagę zdolność do rozpadu na jony substancji chemicznych (zdolność do dysocjacji), elektrolity dzielimy na:
elektrolity mocne;
elektrolity słabe.
Elektrolity mocne
Elektrolitem mocnym nazywamy substancję, która dysocjuje w roztworze całkowicie lub prawie całkowicie. Równania dysocjacji tych substancji zapisywane są zwykle z pojedynczą strzałką. Należą do nich:
▪ niektóre kwasy, m.in. kwas chlorowodorowy (solny), azotowy(), chlorowy(), np.:
▪ wodorotlenki metali z grupy i (bez berylu), np.:
▪ rozpuszczalne w wodzie sole, np:.
Elektrolity mocne rozpuszczają się w wodzie i rozpadają całkowicie lub prawie całkowicie na jony, dzięki którym roztwór przewodzi prąd elektryczny.
Zapoznaj się z filmem, który opisuje, czym charakteryzują się elektrolity mocne, i rozwiąż ćwiczenia poniżej.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1AhSEjY2CBLA
Film nawiązuje do właściwości elektrolitów mocnych. Podana została definicja elektrolitów mocnych oraz omówiono ich przykłady. Przedstawiono równania dysocjacji kilku związków, symulację reakcji bromowodoru i metalicznego magnezu oraz kwasu etanowego z metalicznym magnezem. Omówiono różnice pomiędzy tymi dwoma reakcjami. Następnie wyjaśniono zjawisko przewodzenia prądu elektrycznego przez elektrolity mocne i słabe oraz różnice pomiędzy nimi.
Uczeń przygotował trzy pary wodnych roztworów () o tej samej objętości. W każdej parze wskaż ten, który bardziej efektywnie przewodzi prąd elektryczny.
Uczeń przeprowadził doświadczenie, zilustrowane na poniższym schemacie.
Zapoznaj się z opisem schematu doświadczenia, przeprowadzonego przez ucznia.

Napisz wszystkie możliwe obserwacje, jakie odnotował uczeń, wykonując powyższe doświadczenie.
Jakie związki nieorganiczne 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
- M e – metal;
- R – reszta kwasowa;
- M e indeks górny, m, plus, koniec indeksu górnego – kation metalu lub kation amonu (N H indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego, indeks górny, plus, koniec indeksu górnego);
- m – wartościowość metalu;
- n – wartościowość reszty kwasowej.
Mol siarczan(sześć) potasu K indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, S O indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego dysocjuje całkowicie na dwa mole kationów potasu i jeden mol anionów siarczanowych(sześć), zgodnie z równaniem:
W przypadku wodorosoli oraz hydroksosoli, reakcja dysocjacji zachodzi analogicznie jak dla obojętnych soli prostych.
- dysocjacja wodorosoli – wodorosiarczanu(sześć) sodu:
- dysocjacja hydroksosoli – chlorku wodorotlenku wapnia:
- Kwasy jednoprotonowe Kwasy jednoprotonowe ulegają reakcji dysocjacji elektrolitycznej pod wpływem wody. Schematyczne równanie można zapisać jako:
- H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, O indeks górny, plus, koniec indeksu górnego – kation oksoniowy;
- A indeks górny, minus, koniec indeksu górnego – anion reszty kwasowej.
- Kwasy wieloprotonowe Kwasy wieloprotonowe ulegają stopniowej reakcji dysocjacji pod wpływem wody. Przykładem jest kwas ortofosforowy(pięć) H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, P O indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego. Kwas ortofosforowy(pięć) jest kwasem trójprotonowym, w którym dysocjacja będzie zachodzić trójetapowo:
- w pierwszym etapie zachodzi reakcja zgodnie z poniższym równaniem:
H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, P O indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O strzałka w lewo nad strzałką w prawo H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, O indeks górny, plus, koniec indeksu górnego, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, P O indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego, indeks górny, minus, koniec indeksu górnego
W tym przypadku równanie reakcji zapisujemy ze strzałkami skierowanymi w przeciwne strony, ponieważ kwas ortofosforowy(pięć) jest kwasem słabym. Jeśli jednak kwas jest mocny, jak np. kwas siarkowy(sześć) H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, S O indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego, to w pierwszym etapie równanie reakcji zapisujemy z jedną strzałką. - w kolejnym etapie zachodzi reakcja zgodnie z poniższym równaniem:
H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, P O indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego, indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O strzałka w lewo nad strzałką w prawo H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, O indeks górny, plus, koniec indeksu górnego, plus, H P O indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego, indeks górny, dwa, minus, koniec indeksu górnego - w ostatnim etapie zachodzi reakcja zgodnie z poniższym równaniem:
H P O indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego, indeks górny, dwa, minus, koniec indeksu górnego, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O strzałka w lewo nad strzałką w prawo H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, O indeks górny, plus, koniec indeksu górnego, plus, P O indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego, indeks górny, trzy, minus, koniec indeksu górnego
W przypadku mocnych kwasów reakcja dysocjacji elektrolitycznej zachodzi w stu procentach albo prawie w stu procentach, dlatego też, w przypadku mocnych kwasów, równania dysocjacji elektrolitycznej zapisujemy z jedną strzałką, skierowaną w stronę produktów. Dysocjacja elektrolityczna słabych kwasów nieorganicznych (np. H F) 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. K O H. 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 C O O H dodać cząsteczka wody H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O. Strzałka w prawo, strzałka w lewo, za strzałkami anion karboksylanowy zbudowany z grupy R połączonej z grupą C O O indeks górny, minus, koniec indeksu górnego dodać jon hydroniowy H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, O indeks górny, plus, koniec indeksu górnego., 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:
- R – 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 H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O. Strzałka w prawo, strzałka w lewo, za strzałkami anion fenolanowy zbudowany z pierścienia fenylowego podstawionego atomem tlenu obdarzonym ładunkiem ujemnym dodać kation hydroniowy H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, O indeks górny, plus, koniec indeksu górnego., Sole organiczne Wśród soli organicznych wyróżnić możemy:
- Mydła – sole metali lub kationu amonu oraz wyższych kwasów karboksylowych (kwasów tłuszczowych)
- R – fragment węglowodorowy nasycony lub nienasycony;
- m – wartościowość metalu;
- M e – 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
- R – atom wodoru, grupa alifatyczna lub aromatyczna;
- m – wartościowość metalu;
- M e – metal lub grupa amonowa N H indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego.
Wzór ogólny soli:
Przykładem soli, która rozpuszcza się w wodzie i dysocjuje na jony, jest octan sodu (sól kwasu octowego):
- Fenolany
- A r – grupa aromatyczna;
- m – wartościowość metalu;
- M e – metal lub grupa amonowa N H indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego.
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.
Jak sprawnie potrafisz zapisywać równania dysocjacji elektrolitycznej? Zagraj w domino. Na planszy rozsypanych jest kilkanaście kostek domino – Twoje zadanie polega na dokładaniu kolejno po jednym tak, aby jeden koniec kostki wskazywał na wzór związku przed dysocjacją, a drugi koniec pokazywał jony powstałe w procesie dysocjacji. Uwaga, zestaw drugi zawiera także substancje organiczne, z którymi zapoznasz się nieco później.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DA8N7RXU1
Sprawdź swoją wiedzę, rozwiązując quiz.
Zaznacz poprawne odpowiedzi.
B a nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks górny, plus, koniec indeksu górnego 1. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej, strzałka w prawo, 2. dwa O H indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, 3. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej strzałki równowagowe, 4. ← poniżej, strzałka w prawo, 5. strzałka w prawo, 6. B a indeks górny, dwa, plus, koniec indeksu górnego, 7. O H indeks górny, minus, koniec indeksu górnego 1. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej, strzałka w prawo, 2. dwa O H indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, 3. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej strzałki równowagowe, 4. ← poniżej, strzałka w prawo, 5. strzałka w prawo, 6. B a indeks górny, dwa, plus, koniec indeksu górnego, 7. O H indeks górny, minus, koniec indeksu górnego plus O H indeks górny, minus, koniec indeksu górnego
Zapisz równanie dysocjacji elektrolitycznej kwasu siarkowodorowego.