Теорія електролітичної дисоціації. Іонні реакції

I СЕМЕСТР

ПОВТОРЕННЯ ОСНОВНИХ ПИТАНЬ КУРСУ ХІМІЇ ОСНОВНОЇ ШКОЛИ (4 год.)

УРОК 3

Тема уроку. Теорія електролітичної дисоціації. Іонні реакції

Цілі уроку: актуалізувати знання учнів про процеси, що протікають у розчинах; узагальнити знання про електролітичну дисоціацію речовин; удосконалювати вміння й навички складання повних і скорочених іонно-молекулярних рівнянь реакцій.

Тип уроку: повторення й систематизації знань.

Форми роботи: фронтальна, групова, самостійна.

Обладнання: періодична система

хімічних елементів, ряд активності металів, таблиця розчинності, схема до уроку 3.

Лабораторний дослід 1. Визначення іонів H+ і OH-.

ХІД УРОКУ

I. Організація класу

II. Актуалізація опорних знань учнів з теми

“Теорія електролітичної дисоціації. Іонні реакції”

Фронтальна бесіда за основними питаннями теми

(з використанням схеми 3)

1. Теорія електролітичної дисоціації

Які речовини належать до електролітів? неелектролітів?

Речовини з іонним або дуже полярним ковалентним зв’язком можуть у процесі розчинення або плавлення (іонні речовини) утворювати рухливі іони, за рахунок

яких ці розчини або розплави проводять електричний струм. Такі речовини називають електролітами, а процес утворення іонів – електролітичною дисоціацією.

Які іони міститимуться у водних розчинах нижченаведених речовин?

1) Na2CO3;

2) NaHSO3;

3) Fe2(SO4)3;

4) Ca(OH).

Електролітами є:

– солі:

NaCl = Na+ + Cl-

– основи:

NaOH = Na+ + OH-

– кислоти:

HCl = H+ + Cl-

Що показує ступінь дисоціації?

Ступінь дисоціації? – це відношення числа молекул, що продисоціювали в розчині, до вихідного числа молекул розчиненої речовини. Ступінь дисоціації залежить від концентрації й температури. Зі збільшенням концентрації ступінь дисоціації зменшується, а з підвищенням температури – зростає.

Сильні електроліти – це електроліти, які в розведеному розчині повністю дисоціюють на іони (? > 1).

Слабкі електроліти – це електроліти, які в розведеному розчині дисоціюють частково й незначною мірою (? > 0).

Деякі електроліти (кислоти або основи) дисоціюють поетапно:

H2S H+ + HS – – перший етап;

HS – H+ + S2- – другий етап.

Ступінь дисоціації на другому етапі завжди менший, ніж на першому.

Властивості розведених розчинів сильних електролітів визначаються властивостями іонів, що містяться в цих розчинах (молекули в них відсутні): властивості кислот – властивостями іонів Гідрогену, властивості лугів – властивостями гідроксид-іонів, властивості солей – властивостями іонів, що входять до їх складу.

2. Лабораторний дослід 1. Визначення H+ і OH-. В який спосіб можна визначити наявність іонів H+ і OH – ?

Дослідіть розчини хлоридної кислоти, натрій гідроксиду, натрій хлориду, натрій карбонату, ферум(ІІ) хлориду універсальним індикатором. Зробіть висновок про середовище в цих розчинах.

3. Гідроліз солей

Під час розчинення багатьох солей у воді протікають реакції обміну між іонами солі й молекулами води, у результаті яких можуть утворюватися слабкі електроліти, газоподібні речовини або малорозчинні речовини. Унаслідок цього рівновага дисоціації води (H2O H + OH-) зсувається праворуч. Залежно від того, які іони (H+ чи OH-) зв’язуються в продуктах гідролізу, водний розчин солі може мати кисле (рН < 7), лужне (рН > 7) або нейтральне (рН = 7) середовище.

Процес іонного обміну солі й води називається гідролізом.

Гідролізуються солі слабких кислот або слабких основ. Солі, утворені сильною кислотою й сильною основою, не гідролізуються. Поясніть, чому.

Можливі випадки гідролізу

– Сіль, утворена слабкою кислотою й сильною основою (Na2CO3, K2S, CH3COONa):

(середовище лужне)

– Солі, утворені сильною кислотою та слабкою основою (NH4Cl, ZnCl2, Al(NO3)3):

(середовище кисле)

– Солі, утворені слабкою основою та слабкою кислотою (MgS, Zn(CH3COO)2, NH4CN):

(середовище залежатиме від константи дисоціації кислоти й основи)

III. Керована практика

Групова робота

Завдання 1. Складіть рівняння дисоціації речовин.

“Естафета” по групах (завдання на картках)

Приклади речовин:

А) 2Mg3(PO4)2, 3FeCl2, 2H3PO4, 2Na2S, CuCl2, 4Cl2O5;

Б) 2Cu(OH), 3H2S, AgNO3, 4NaOH, CuO, 5Cl2;

В) 2Al(NO3)3, AgCl, 3Li3P04, 3H2SO3, 4KOH, CaO;

Г) 3FeCl3, 2Na3PO4, 3H2S, 2K2S04, 3Cu(OH), 5CO2.

Складіть рівняння реакцій іонного обміну, запишіть їх у іонно-молекулярній формі:

Під час проведення “естафети” кожен учень записує лише один вид рівняння (перший учень дописує молекулярне, зрівнює, другий складає рівняння в повній іонній формі, а третій – у скороченій іонній).

Завдання 2. У розчині виявлено іони: Na+, Cu2+, SO42-, Fe3+, K+, Cl-, H+. Які речовини могли міститися в розчині? Підтвердьте відповідь, написавши відповідні формули речовин і рівняння їх дисоціації.

Завдання 3. Чи можна приготувати розчини, які одночасно містять такі пари речовин:

А) магній хлорид і калій сульфат;

Б) калій нітрат і натрій хлорид;

В) аргентум нітрат і калій хлорид?

Відповідь підтвердьте рівняннями реакцій у молекулярній, повній та скороченій іонних формах.

Завдання 4. Наведіть кілька варіантів одержання алюміній гідроксиду. Підтвердьте їх рівняннями реакцій у молекулярній, повній та скороченій іонних формах.

Завдання 5. Підберіть до іонного рівняння три молекулярні рівняння:

Завдання 6. Обчисліть масову частку сульфатної кислоти в розчині, що утворився в результаті змішування 500 г розчину з масовою часткою сульфатної кислоти 60 % і 300 г розчину з масовою часткою кислоти 40 %.

Завдання 7. У якій масі води слід розчинити 100 г кристалогідрату MgSO4 – 7H2O для приготування розчину з масовою часткою магній сульфату 5 %?

Завдання 8. Який об’єм газу (н. у.) виділиться в результаті злиття 150 г розчину хлоридної кислоти з масовою часткою кислоти 30 % і розчину натрій карбонату?

IV. Підбиття підсумків і висновки

Самостійна робота за варіантами

Варіант І

1. Напишіть молекулярне, повне та скорочене іонні рівняння реакцій між розчинами:

А) плюмбум(ІІ) нітрату й натрій хлориду;

Б) калій гідроксиду й сульфатної кислоти;

В) купрум(ІІ) сульфату й натрій гідроксиду.

(4 бали)

2. Підберіть три молекулярні рівняння до іонного рівняння:

(4 бали)

3. Із 700 г розчину з масовою часткою сульфатної кислоти 60 % шляхом випарювання видалили 200 г води. Обчисліть масову частку сульфатної кислоти в розчині, що залишився.

(4 бали)

Варіант ІІ

1. Напишіть молекулярне, повне та скорочене іонні рівняння реакцій між розчинами:

А) калій карбонату та хлоридної кислоти;

Б) кальцій гідроксиду й сульфатної кислоти;

В) натрій хлориду й фосфатної кислоти.

(4 бали)

2. Підберіть три молекулярні рівняння до іонного рівняння:

(4 бали)

3. З 1000 г розчину з масовою часткою калій нітрату 20 % унаслідок охолодження випало в осад 40 г солі. Обчисліть масову частку калій нітрату в розчині, що залишився.

(4 бали)

V. Домашнє завдання

Повторити окисно-відновні реакції.

Які із запропонованих іонів не можуть одночасно міститися в розчині?

H+, K+, Cu2+, Al3+, OH-, S2-, NO-.

Розставте коефіцієнти методом електронного балансу:

HgS + CaO Hg + CaSO4

Обчисліть масу солі й води, необхідні для приготування 400 г розчину з масовою часткою речовини 17 %.

Додаток

Схема 3

Електролітична дисоціація

Гідратація – _____________________________________________

Дисоціація – _____________________________________________

Електролітична дисоціація – _______________________________

Гідроліз – _______________________________________________

Рівняння дисоціації

Ступінь дисоціації

Алгоритм складання рівнянь реакцій іонного обміну

1. Скласти рівняння, у якому формули всіх речовин записані в молекулярній формі, і зрівняти це молекулярне рівняння.

2. Визначити електроліти й неелектроліти.

3. Формули електролітів написати у вигляді іонів, а формули неелектролітів переписати в молекулярній формі – повне іонне рівняння.

4. Переписати рівняння без тих іонів, які є й у лівій, і в правій частинах рівняння, – скорочене іонне рівняння.