ПЕДАГАГІЧНАЯ СКАРБОНКА
Химия · 9 класс · § 7
Открываем, наблюдаем, объясняем

§ 7. Электролитическая диссоциация веществ в растворах

Откуда в растворе берутся носители тока и почему соль не превращается в свободный металл?

Обучающая модель4 смысловых раздела10 вопросов
Главный вопрос

Откуда в растворе берутся носители тока и почему соль не превращается в свободный металл?

Исследуем вместе

Освобождаем ионы из кристалла

Выбирай соль и количество формульных единиц. Модель считает катионы и анионы и проверяет суммарный заряд.

Увеличение порции сохраняет соотношение ионов и электронейтральность.

Схема объясняет процесс; размеры, расстояния и цвета частиц условны. Это учебная модель, а не инструкция проведения опыта.

01

Ток в растворе переносят ионы

Электролитами называют вещества, растворы или расплавы которых проводят ток благодаря подвижным ионам. К ним относятся многие соли, кислоты и основания. Сахар растворяется, но его молекулы не превращаются в значительное количество ионов.

В твёрдом NaCl ионы удерживаются в узлах решётки и не перемещаются через весь образец. В расплаве или растворе такая подвижность появляется. Очень чистая вода проводит ток крайне слабо: утверждение о полном отсутствии проводимости является лишь школьным приближением.

СистемаЧастицыПроводимость
Твёрдый NaClИоны в решёткеНет свободного переноса ионов
Раствор NaClПодвижные ионыИонная проводимость
Раствор сахараМолекулы сахара и водыОчень слабая проводимость
Расплав NaClПодвижные ионыИонная проводимость

Для ионной проводимости нужны заряженные подвижные частицы. Само наличие растворённого вещества ещё не гарантирует проводимость.

02

Вода помогает разделить заряды

Молекула воды полярна: область около кислорода имеет частичный отрицательный заряд, около водородов — положительный. Поэтому вода по-разному ориентируется вокруг катиона и аниона. Взаимодействие с водой стабилизирует отделившиеся ионы.

В ионном кристалле ионы уже существуют: растворение освобождает их из решётки. В молекулярном электролите, например HCl, ионы образуются при взаимодействии молекул с водой. Эти два случая приводят к ионному раствору, но исходные частицы различаются.

Полярная вода

Ориентируется у заряженной частицы

Ослабление взаимодействий

Частица отделяется от соседей

Гидратация

Вода окружает ион

Раствор

Ионы способны двигаться

Диссоциация ионных и молекулярных веществ начинается по-разному. В обоих случаях вода стабилизирует ионы раствора.

Строение кристалла поваренной соли

Кристаллическая структура NaCl: формула задаёт соотношение частиц, а не отдельную молекулу в кристалле.

Walkerma · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

Модель молекулы воды H₂O

В модели молекулы воды два атома H соединены с одним O; цвета и размеры условны.

Ben Mills · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

03

Заряд не возникает из ничего

Диссоциацию CaCl₂ записывают как CaCl₂ → Ca²⁺ + 2Cl⁻. Один катион с зарядом +2 уравновешивается двумя анионами с суммарным зарядом −2. Числа ионов могут различаться, но раствор в целом остаётся электронейтральным.

Индексы формулы превращаются в коэффициенты перед соответствующими ионами. Заряд иона обозначают справа сверху и не меняют для удобства уравнивания. При полной диссоциации 0,5 моль CaCl₂ образуют 0,5 моль Ca²⁺ и 1 моль Cl⁻.

Уравнение

CaCl₂ → Ca²⁺ + 2Cl⁻

Баланс зарядов

(+2) + 2 · (−1) = 0

Соотношение количеств

1 : 1 : 2

Суммарный заряд при диссоциации сохраняется. Количество каждого иона определяется коэффициентом уравнения.

04

Ион имеет свойства, отличные от атома

Na⁺ и Na — разные частицы: в нейтральном атоме натрия 11 электронов, в катионе 10. У Cl⁻ электронов 18, у нейтрального атома Cl — 17. Число протонов при образовании иона остаётся тем же, поэтому химический элемент не меняется.

Нельзя переносить свойства металлического натрия или газа Cl₂ на раствор поваренной соли. Свойства вещества зависят и от вида частиц, и от того, как они взаимодействуют. Электролитическая диссоциация не превращает соль в свободные простые вещества.

Признак / объектЧто означаетПояснение
Na → Na⁺Потеря электронаЯдро остаётся тем же
Cl → Cl⁻Присоединение электронаЯдро остаётся тем же
NaCl → ионы в водеРазделение частиц солиМеталл Na и газ Cl₂ не выделяются

Ионы отличаются от нейтральных атомов числом электронов. Свойства простого вещества нельзя приписывать его ионам.

Соберём главное

Шесть выводов

01Для ионной проводимости нужны заряженные подвижные частицы. Само наличие растворённого вещества ещё не гарантирует проводимость.
02Диссоциация ионных и молекулярных веществ начинается по-разному. В обоих случаях вода стабилизирует ионы раствора.
03Суммарный заряд при диссоциации сохраняется. Количество каждого иона определяется коэффициентом уравнения.
04Ионы отличаются от нейтральных атомов числом электронов. Свойства простого вещества нельзя приписывать его ионам.
05В ионном кристалле ионы уже существуют: растворение освобождает их из решётки. В молекулярном электролите, например HCl, ионы образуются при взаимодействии молекул с водой.
06Нельзя переносить свойства металлического натрия или газа Cl₂ на раствор поваренной соли. Свойства вещества зависят и от вида частиц, и от того, как они взаимодействуют.
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
1. Что переносит ток в растворе NaCl?
2. Почему твёрдый NaCl не проводит как расплав?
3. Раствор сахара плохо проводит ток, потому что…
4. Что делает вода при гидратации?
5. Правильная диссоциация CaCl₂?
6. Сколько моль Cl⁻ из 0,5 моль CaCl₂ при полной диссоциации?
7. Каков суммарный заряд ионов раствора соли?
8. Что меняется при Na → Na⁺?
9. Сколько электронов у Na⁺ при Z = 11?
10. Почему нельзя приписать раствору NaCl свойства Na и Cl₂?

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Химия, 9 класс», § 7. Материал переработан для объяснения; источник: 9 класс. Химия — § 07. Электролитическая диссоциация веществ в растворах.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.

Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.

Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах
↑

Загрузка прогресса…