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. 

bg‑gold

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.

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 cm3;

  • 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:

  1. 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.

  2. Opłucz elektrody wodą destylowaną nad zlewką.

  3. Do pozostałych czterech zlewek (50 cm3) wlej po 20 cm3 badanych roztworów.

  4. Zbadaj przewodnictwo elektrolityczne roztworów poprzez zanurzenie elektrod i obserwację, czy dla danego roztworu żarówka świeci.

  5. Zanotuj obserwacje i swoje wnioski.

R478v8Ecz1ZTK
Cel doświadczenia: . Obserwacje: . Wnioski: .

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 cm3, 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 cm3) wlano po 20 cm3 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.

R1FVkVbBbeyy1
Ćwiczenie 1
Zaznaz, który z podanych związków nie rpzewodzi prądu elektrycznego. Możliwe odpowiedzi: 1. roztwór wodorotlenku wapnia, 2. roztwór mydła sodowego, 3. etanol

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

  • elektrolity mocne;

  • elektrolity słabe.

bg‑gold

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(V), chlorowy(VII), np.:

HNO3+H2OH3O++NO3-

▪ wodorotlenki metali z grupy 1.2. (bez berylu), np.:

NaOHH2ONa++OH-

▪ rozpuszczalne w wodzie sole, np:.

AgNO3H2OAg++NO3-
Ważne!

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

Polecenie 2

Zapoznaj się z filmem, który opisuje, czym charakteryzują się elektrolity mocne, i rozwiąż ćwiczenia poniżej.

R1AhSEjY2CBLA1
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.
RLgMs4kw0SKO3
Ćwiczenie 1
Uzupełnij zdanie, na podstawie informacji z filmu. Stopień dysocjacji elektrolitów mocnych jest równy Tu uzupełnij.
R1S8SgdRyCYk9
Ćwiczenie 2
Zaznacz wszystkie elektrolity mocne. Możliwe odpowiedzi: 1. H C l, 2. F e nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 3. B a nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, 4. B e nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, 5. H N O indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 6. N a C l
Ćwiczenie 3

Uczeń przygotował trzy pary wodnych roztworów (IIII) o tej samej objętości. W każdej parze wskaż ten, który bardziej efektywnie przewodzi prąd elektryczny.

R1QGwRckdjPtN
Łączenie par. . jeden. Możliwe odpowiedzi: Roztwór 1, Roztwór 2. dwa. Możliwe odpowiedzi: Roztwór 1, Roztwór 2. trzy. Możliwe odpowiedzi: Roztwór 1, Roztwór 2
Ćwiczenie 4

Uczeń przeprowadził doświadczenie, zilustrowane na poniższym schemacie.

Zapoznaj się z opisem schematu doświadczenia, przeprowadzonego przez ucznia.

RtsmVDghPK8tV
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Napisz wszystkie możliwe obserwacje, jakie odnotował uczeń, wykonując powyższe doświadczenie.

RTGF4sc2s7mnb
(Uzupełnij).
bg‑gold

Jakie związki nieorganiczne dysocjują?

R15O92864ZQ5T
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: Dysocjacja[br]elektrolityczna
    • Elementy należące do kategorii Dysocjacja[br]elektrolityczna
    • Nazwa kategorii: związki[br]nieorganiczne
      • Elementy należące do kategorii związki[br]nieorganiczne
      • Nazwa kategorii: sole[br]nieorganiczne
        • Elementy należące do 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
      • Elementy należące do 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
      Koniec elementów należących do kategorii Dysocjacja[br]elektrolityczna
Mapa pojęciowa pt. Dysocjacja elektrolityczna w związkach nieorganicznych.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RREC8EXL8A93V
Sole nieorganiczne Dysocjacji elektrolitycznej ulegają sole rozpuszczalne w wodzie. Dysocjują one całkowicie na kation metalu (lub inny, np. kation amonu N H indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego, indeks górny, plus, koniec indeksu górnego) i anion reszty kwasowej. Schematycznie równanie reakcji dysocjacji elektrolitycznej soli możemy zapisać jako:
M e indeks dolny, n, koniec indeksu dolnego, R indeks dolny, m, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej, strzałka w prawo, n M e indeks górny, m, plus, koniec indeksu górnego, plus, m R indeks górny, n, minus, koniec indeksu górnego
gdzie:
  • 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.
Przykład:
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:
K indeks dolny dwa koniec indeksu S O indeks dolny cztery koniec indeksu, strzałka w prawo, nad strzałką woda, za strzałką dwa kationy potasu K indeks górny plus koniec indeksu, dodać anion siarczanowy sześć, S O indeks dolny cztery koniec indeksu indeks górny dwa minus koniec indeksu

W przypadku wodorosoli oraz hydroksosoli, reakcja dysocjacji zachodzi analogicznie jak dla obojętnych soli prostych.
  • dysocjacja wodorosoli – wodorosiarczanu(sześć) sodu:
  • N a H S O indeks dolny cztery koniec indeksu strzałka w prawo, nad strzałką H indeks dolny dwa koniec indeksu O, za strzałką kation sodu N a indeks górny plus koniec indeksu, dodać anion wodorosiarczanowy sześć, H S O indeks dolny cztery koniec indeksu indeks górny minus koniec indeksu
    anion wodorosiarczanowy sześć, H S O indeks dolny cztery koniec indeksu indeks górny minus koniec indeksu, dodać cząsteczkę wody H indeks dolny dwa koniec indeksu O, strzałka w prawo, strzałka w lewo, za strzałkami, kation oksoniowy H indeks dolny trzy koniec indeksu O indeks górny plus koniec indeksu, dodać anion siarczanwy sześć, S O indeks dolny cztery koniec indeksu, indeks górny dwa minus koniec indeksu

  • dysocjacja hydroksosoli – chlorku wodorotlenku wapnia:
  • C a nawias, O H, zamknięcie nawiasu, C l H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej, strzałka w prawo, C a nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks górny, plus, koniec indeksu górnego, plus, anion chlorkowy poniżej C l indeks górny, minus, koniec indeksu górnego
    C a nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks górny, plus, koniec indeksu górnego, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej strzałki równowagowe kation wapnia poniżej C a indeks górny, dwa, plus, koniec indeksu górnego, plus, anion wodorotlenkowy poniżej O H indeks górny, minus, koniec indeksu górnego
, Kwasy nieorganiczne
  • Kwasy jednoprotonowe
  • Kwasy jednoprotonowe ulegają reakcji dysocjacji elektrolitycznej pod wpływem wody. Schematyczne równanie można zapisać jako:
    HA, 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, A indeks górny, minus, koniec indeksu górnego
    gdzie:
    • 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.

    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.

  • 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
, Wodorotlenki Podczas rozpuszczania w wodzie wodorotlenki dysocjują na aniony wodorotlenkowe O H indeks górny, minus, koniec indeksu górnego i kationy metali. Dysocjację elektrolityczną wodorotlenków przedstawia się równaniem:
M e indeks górny, m, koniec indeksu górnego, nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, m, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej, strzałka w prawo, M e indeks górny, m, plus, koniec indeksu górnego, plus, m O H indeks górny, minus, koniec indeksu górnego
gdzie:
  • M e – symbol metalu;
  • m – wartościowość metalu równa liczbie anionów wodorotlenkowych;

  • Przykład:
    Dysocjacji w wodzie ulegają wodorotlenki metali aktywnych, np. K O H. Dla tego związku dysocjację zapisujemy zgodnie z równaniem:
    K O H indeks dolny, nawias, s, zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej, strzałka w prawo, K indeks górny, plus, koniec indeksu górnego, indeks dolny, nawias, aq, zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, plus, O H indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, indeks dolny, nawias, aq, zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego
    Całkowita dysocjacja oznacza, że mamy do czynienia z elektrolitem mocnym.

    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.
    C a nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej, strzałka w prawo, O H indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, plus, C a nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks górny, plus, koniec indeksu górnego
    C a nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks górny, plus, koniec indeksu górnego, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej, strzałka w prawo, C a indeks górny, dwa, plus, koniec indeksu górnego, plus, O H indeks górny, minus, koniec indeksu górnego
    , Kwasy karboksylowe Kwasy karboksylowe to związki organiczne zawierające grupę karboksylową wiązanie pojedyncze C O O H przyłączoną do reszty R, którą jest podstawnik alifatyczny lub aromatyczny.
    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:

    R — N H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O strzałki równowagowe R — N H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, indeks górny, plus, koniec indeksu górnego, plus, O H indeks górny, minus, koniec indeksu górnego
    gdzie:
  • R – reszta alifatyczna lub aromatyczna.

  • 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:
    nawias, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, N, zamknięcie nawiasu, — R — nawias, C O O H, zamknięcie nawiasu
    gdzie:
    • R – fragment węglowodorowy (może zwierać także inne grupy funkcyjne).
    Związki te ulegają dysocjacji elektrolitycznej. W roztworze wodnym obecna w cząsteczce aminokwasu grupa aminowa wiązanie pojedyncze N H indeks dolny dwa koniec indeksu i karboksylowa wiązanie pojedyncze C O O H ulegają wzajemnemu zobojętnieniu. Na skutek przeniesienia jonu wodoru H indeks górny, plus, koniec indeksu górnego z grupy wiązanie pojedyncze C O O H do grupy wiązanie pojedyncze N H indeks dolny dwa koniec indeksu powstaje tzw. jon obojnaczy. Jest to sól wewnętrzna, posiadająca jednocześnie ładunek dodatni i ujemny, które równoważą się. Jeden z najprostszych aminokwasów – glicyna – w roztworze wodnym ma odczyn zbliżony do obojętnego, a proces powstawania jonu obojnaczego można przedstawić równaniem:
    H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, N — C H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, — C O O H H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej strzałki równowagowe nawias kwadratowy, indeks górny, plus, koniec indeksu górnego, H, indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, N — C H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, — C O O indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, zamknięcie nawiasu kwadratowego
    , Fenole Fenole ulegają w wodzie dysocjacji elektrolitycznej z odszczepieniem jonu H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, O indeks górny, plus, koniec indeksu górnego, co potwierdza fakt, że fenole są mocniejszymi kwasami od alkoholi. Niemniej jednak fenole są zaliczane do kwasów słabych, ponieważ tylko niewielki procent ich cząsteczek dysocjuje na jony, a reszta pozostaje w roztworze w postaci niezdysocjowanej. Poniżej przedstawiono proces dysocjacji elektrolitycznej najprostszego fenolu:

    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)

    • Wzór ogólny mydła:
      nawias, R C O O, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, m, koniec indeksu dolnego, M e
      gdzie:
      • R – fragment węglowodorowy nasycony lub nienasycony;
      • m – wartościowość metalu;
      • M e – metal lub kation amonu.
      Całkowitej dysocjacji elektrolitycznej ulegają jedynie mydła metali alkalicznych (np. sodowe, potasowe i amonowe). Pozostałe mydła (metali ziem alkalicznych, metali ciężkich) są nierozpuszczalne w wodzie i nie dysocjują. Proces dysocjacji elektrolitycznej mydeł metali alkalicznych można przedstawić w postaci ogólnego równania:
      nawias, R C O O, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, m, koniec indeksu dolnego, M e H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej, strzałka w prawo, m R C O O indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, plus, M e indeks górny, m, plus, koniec indeksu górnego

      Przykładem mydła, które rozpuszcza się w wodzie i dysocjuje na jony, jest palmitynian sodu, którego proces dysocjacji elektrolitycznej można przedstawić w postaci równania:
      C indeks dolny, piętnaście, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, trzydzieści jeden, koniec indeksu dolnego, C O O N a H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej, strzałka w prawo, C indeks dolny, piętnaście, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, trzydzieści jeden, koniec indeksu dolnego, C O O indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, plus, N a indeks górny, plus, koniec indeksu górnego
    • Sole pozostałych kwasów karboksylowych

    • Wzór ogólny soli:
      nawias, R C O O, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, m, koniec indeksu dolnego, M e
      gdzie:
      • R – atom wodoru, grupa alifatyczna lub aromatyczna;
      • m – wartościowość metalu;
      • M e – metal lub grupa amonowa N H indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego.
      Dysocjacji elektrolitycznej ulegają tylko sole dobrze rozpuszczalne w wodzie. Proces dysocjacji elektrolitycznej można zapisać w postaci:
      nawias, R C O O, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, m, koniec indeksu dolnego, M e H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej, strzałka w prawo, m R C O O indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, plus, M e indeks górny, m, plus, koniec indeksu górnego

      Przykładem soli, która rozpuszcza się w wodzie i dysocjuje na jony, jest octan sodu (sól kwasu octowego):
      C H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, C O O N a H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej, strzałka w prawo, C H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, C O O indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, plus, N a indeks górny, plus, koniec indeksu górnego
    • Fenolany

    • Wzór ogólny soli:
      nawias, A r O, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, m, koniec indeksu dolnego, M e
      gdzie:
      • A r – grupa aromatyczna;
      • m – wartościowość metalu;
      • M e – metal lub grupa amonowa N H indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego.

      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:
      nawias, A r O, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, m, koniec indeksu dolnego, M e H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej, strzałka w prawo, m A r O indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, plus, M e indeks górny, m, plus, koniec indeksu górnego

      Przykładem soli, która rozpuszcza się w wodzie i dysocjuje na jony, jest fenolan sodu (sól sodowa fenolu):
      C indeks dolny, sześć, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, pięć, koniec indeksu dolnego, O N a H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej, strzałka w prawo, C indeks dolny, sześć, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, pięć, koniec indeksu dolnego, O indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, plus, N a indeks górny, plus, koniec indeksu górnego
    Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
    Ciekawostka

    Czy wiesz, że w ciężkiej wodzie (D2O) 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.

    1
    Polecenie 3

    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.

    Rr5s3HghMyaKl
    Gra edukacyjna pt. „Ćwiczenia w pisaniu równań dysocjacji elektrolitycznej”
    Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

    Sprawdź swoją wiedzę, rozwiązując quiz.

    Zaznacz poprawne odpowiedzi.

    R1RKg8Ue2Z8Pe
    Jakie jony będą obecne w roztworze wodnym chlorowodoru? Możliwe odpowiedzi: 1. H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, O indeks górny, plus, koniec indeksu górnego, C l indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, 2. O H indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, C l indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, 3. O H indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, C l indeks górny, plus, koniec indeksu górnego, 4. O H indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, O indeks górny, plus, koniec indeksu górnego
    RScLTFibW6nYZ
    Które z poniższych związków ulegają dysocjacji elektrolitycznej? Zaznacz wszystkie poprawne odpowiedzi. Możliwe odpowiedzi: 1. chlorek sodu, 2. azotan(pięć) amonu, 3. octan potasu, 4. aceton, 5. dwa-chloropent-jeden-en
    R1DyOZhYtRJw5
    Na jakie jony dysocjuje fenol w środowisku wodnym? Możliwe odpowiedzi: 1. anion fenolanowy, 2. kation fenolanowy, 3. jon hydroksylowy, 4. jon hydroniowy
    RtHla8lAXpagK
    Jon obojnaczy to jon, który zawiera taką samą liczbę grup o ładunku dodatnim i taką samą liczbę grup o ładunku ujemnym. Która grupa w cząsteczce glicyny (aminokwasu posiadającego jeden atom węgla) będzie obdarzona ładunkiem dodatnim? I jaki wzór będzie miała jej uprotonowana forma? Możliwe odpowiedzi: 1. N H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, N H, indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, indeks górny, plus, koniec indeksu górnego, 2. N H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, N H, indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, indeks górny, plus, koniec indeksu górnego, 3. C O O H, C O O indeks górny, plus, koniec indeksu górnego, 4. C O O H, C O O H indeks górny, plus, koniec indeksu górnego
    R1Dvzc3IiDHAE
    Które z poniższych grup związków nie ulegają dysocjacji elektrolitycznej? Możliwe odpowiedzi: 1. ketony, 2. estry, 3. halogenowęglowodory, 4. kwasy nieorganiczne, 5. sole nieorganiczne, 6. aminokwasy
    RedH7T17RzxYh
    Ćwiczenie 5
    Ułóż równanie dysocjacji elektrolitycznej wodorotlenku baru. B a nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego 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 B a nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks górny, plus, koniec indeksu górnego plus 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
    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
    1
    Ćwiczenie 6

    Zapisz równanie dysocjacji elektrolitycznej kwasu siarkowodorowego.

    R1OCHGOvDN1Wn
    Równanie reakcji zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
    R10imIwvNbv4I
    (Uzupełnij).
    bg‑blue

    Notatnik

    R17TY7A3VUjRk
    (Uzupełnij).
    Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.