इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण सिद्धांताच्या मूलभूत तरतुदी. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणाचा सिद्धांत रसायनशास्त्रातील मुख्य सिद्धांतांपैकी एक आहे. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण सिद्धांत आणि अजैविक यौगिकांचे मुख्य वर्ग

इलेक्ट्रोलाइट्स - पदार्थ, जलीय द्रावण आणि वितळणारे विद्युत प्रवाह चालवतात. या पदार्थांमध्ये आयनिक आणि सहसंयोजक उच्च ध्रुवीय बंध असतात. इलेक्ट्रोलाइट्स म्हणजे ऍसिड, बेस, लवण. द्रावणातील इलेक्ट्रोलाइट्सचे वर्तन इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणाच्या सिद्धांताद्वारे स्पष्ट केले आहे स्वंते अर्रेनियस 1887 मध्ये:

ज्या पदार्थांचे द्रावण इलेक्ट्रोलाइट्स असतात, विरघळल्यावर ते कणांमध्ये (आयन) विघटित होतात जे सकारात्मक आणि नकारात्मक शुल्क घेतात.

ज्या प्रक्रियेद्वारे इलेक्ट्रोलाइट आयनमध्ये मोडतो त्याला म्हणतात इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण.इलेक्ट्रिक व्होल्टेजच्या प्रभावाखाली, सकारात्मक चार्ज केलेले आयन कॅथोडकडे जातात आणि नकारात्मक चार्ज केलेले आयन एनोडकडे जातात.

ज्या आयनांना सकारात्मक चार्ज केले जाते त्यांना म्हणतात cations, आणि नकारात्मक चार्ज केलेले आयन - anions. केशन्स हे सकारात्मक चार्ज केलेले धातूचे आयन, हायड्रोजन आयन, NH 4 +, anions - आम्ल अवशेष आणि हायड्रॉक्साइड आयन आहेत. आयनच्या शुल्काचे मूल्य अणू किंवा आम्ल अवशेषांच्या व्हॅलेन्सीशी जुळते आणि सकारात्मक शुल्काची संख्या ऋणाच्या संख्येइतकी असते. म्हणून, संपूर्ण द्रावण विद्युतदृष्ट्या तटस्थ आहे. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणाची प्रक्रिया खालीलप्रमाणे दर्शविली आहे:

NaCl ↔ Na + + Cl‾

H 2 SO 4 ↔ 2H + + SO 4 2–

एरेनियस सिद्धांताने इलेक्ट्रोलाइट सोल्यूशन्सच्या गुणधर्मांशी संबंधित अनेक घटना स्पष्ट केल्या, परंतु या प्रश्नाचे उत्तर दिले नाही: काही पदार्थ इलेक्ट्रोलाइट्स का असतात, तर काही नसतात आणि आयनच्या निर्मितीमध्ये सॉल्व्हेंट काय भूमिका बजावते.

2 . पृथक्करण यंत्रणा

पृथक्करण प्रक्रियेचा सिद्धांत I.A ने विकसित केला होता. टाच (1891).

कल्पना करा की आयनिक क्रिस्टल, जसे की NaCl, पाण्यात प्रवेश केला जातो. क्रिस्टलच्या पृष्ठभागावर स्थित प्रत्येक आयन स्वतःभोवती तयार होतो विद्युत क्षेत्र. Na + जवळ, एक सकारात्मक फील्ड तयार केले जाते, Cl जवळ - नकारात्मक चिन्हाचे इलेक्ट्रोस्टॅटिक फील्ड दिले जाते. या क्षेत्रांचा प्रभाव क्रिस्टलपासून काही अंतरापर्यंत पसरतो. सोल्युशनमध्ये, क्रिस्टल सर्व बाजूंनी यादृच्छिकपणे पाण्याच्या रेणूंनी वेढलेले असते. इलेक्ट्रिक चार्ज केलेल्या आयनच्या क्रियेच्या क्षेत्रात प्रवेश केल्यावर, ते त्यांची हालचाल बदलतात: क्रिस्टलच्या अगदी जवळ, ते अशा प्रकारे केंद्रित केले जातात की सकारात्मक चार्ज केलेले ध्रुव नकारात्मक चार्ज केलेल्या आयन Cl - पाण्याच्या द्विध्रुवांकडे आणि दिशेने निर्देशित केले जाते. सकारात्मक चार्ज केलेला Na + आयन - नकारात्मक चार्ज केलेला ध्रुव (चित्र 1). या घटनेला इलेक्ट्रोस्टॅटिक क्षेत्रात ध्रुवीय रेणूंचे अभिमुखता म्हणतात. पाण्याच्या आयन आणि द्विध्रुवांमध्ये कूलॉम्ब आकर्षण शक्ती कार्य करतात. आयन-द्विध्रुवीय परस्परसंवादाच्या परिणामी, ऊर्जा सोडली जाते, जी क्रिस्टलमधील आयनिक बंध तोडण्यास आणि क्रिस्टलमधून आयनचे द्रावणात हस्तांतरण करण्यास योगदान देते. त्यांच्यामधील बंध तुटल्यानंतर लगेचच एकमेकांपासून विभक्त झालेले आयन ध्रुवीय पाण्याच्या रेणूंनी वेढलेले असतात आणि पूर्णपणे बनतात. हायड्रेटेड. पाण्याच्या रेणूंसह आयनांच्या परस्परसंवादाच्या घटनेला, ज्यामुळे हायड्रेशन शेल तयार होते, याला म्हणतात. आयन हायड्रेशन.

तांदूळ. 1. आयनिक यौगिकांचे पृथक्करण

विरुद्ध शुल्क असलेले हायड्रेटेड आयन एकमेकांशी संवाद साधू शकतात. परंतु आयन हायड्रेशन शेल्ससह द्रावणात फिरत असल्याने, त्यांच्या परस्परसंवादाची शक्ती लक्षणीयरीत्या कमी होते आणि ते स्वतंत्र अस्तित्वासाठी सक्षम असतात.

जेव्हा ध्रुवीय संयुगे विरघळली जातात, तेव्हा विरघळलेल्या रेणूंभोवती पाण्याच्या द्विध्रुवांचे अभिमुखता येते, ज्यामुळे ते आणखी ध्रुवीकरण होतात. अणूंमधील ध्रुवीय सहसंयोजक बंध आयनिक बनतात. सामायिक केलेली इलेक्ट्रॉन जोडी एका अणूच्या दिशेने हलवली जाते (चित्र 2).

तांदूळ. 2. ध्रुवीय सहसंयोजक बंधासह रेणूंचे पृथक्करण

उदाहरणार्थ, एचसीएलमध्ये, एक इलेक्ट्रॉन जोडी क्लोरीन अणूमध्ये बदलते, जी हायड्रेटेड क्लोरीन आयनमध्ये बदलते आणि पाण्याच्या रेणूसह प्रोटॉन एक जटिल सकारात्मक चार्ज कण H 3 O + - एक हायड्रोनियम आयन बनवते.

HCl + xH 2 O ↔ H 3 O + + Cl - ∙yH 2 O

अशा प्रकारे, इलेक्ट्रोलाइट्स केवळ आयनिक किंवा ध्रुवीय सहसंयोजक बंधांसह संयुगे असू शकतात. इलेक्ट्रोलाइट्स फक्त ध्रुवीय सॉल्व्हेंट्समध्ये विलग होऊ शकतात.

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण सिद्धांताच्या मूलभूत तरतुदी. मल्टीमीडिया सादरीकरण वापरून धडा-व्याख्यान

पिनेवा गॅलिना इव्हानोव्हना, रसायनशास्त्र आणि जीवशास्त्र शिक्षक

विभाग: रसायनशास्त्र शिकवणे

धड्याची उद्दिष्टे:

शैक्षणिक -

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण सिद्धांताच्या मुख्य तरतुदी तयार करणे;

आयन बद्दल माहिती सारांशित करा;

रासायनिक चिन्हे आणि सूत्रे वापरून पृथक्करण प्रक्रिया रेकॉर्ड करण्याची क्षमता एकत्रित करण्यासाठी.

शैक्षणिक -सक्रियपणे शिकण्याची इच्छा, स्वारस्याने, कामात जाणीवपूर्वक शिस्त, स्पष्टता आणि संघटना निर्माण करणे.

विकसनशील -यावर आधारित विद्यार्थ्यांचे कौशल्य विकसित करा सैद्धांतिक ज्ञानतुलना करा, विश्लेषण करा, सामान्यीकरण करा, तार्किक कारण सांगा, निष्कर्ष काढा, तोंडी भाषण विकसित करा.

शिकवण्याच्या पद्धती:स्पष्टीकरण, संभाषण, तुलना, सेटिंग आणि उपाय शैक्षणिक समस्या, रासायनिक प्रयोग(व्हिडिओ), स्वतंत्र वैयक्तिक कार्य.

शिक्षणाची साधने:मल्टीमीडिया प्रोजेक्टर, कॉम्प्युटर, ऍसिडच्या विद्राव्यतेचे सारणी, पाण्यातील तळ आणि क्षार, प्रशिक्षण व्यायाम, शैक्षणिक साहित्य: “रसायनशास्त्र. ग्रेड 8", लेखक - ओ.एस. गॅब्रिलियन - एम.: बस्टर्ड, 2008.

वर्ग दरम्यान

I. संघटनात्मक क्षण.

II. प्रास्ताविक संभाषण: विषयाचा संदेश, धड्याच्या उद्दिष्टांचे आणि उद्दिष्टांचे स्पष्टीकरण.

(2 मिनिटे) /स्लाइड १, २/

आजच्या धड्याचा विषय आहे "इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण सिद्धांताच्या मूलभूत तरतुदी." हा विषय मागील धड्याची निरंतरता आहे. म्हणून, आज आमच्या धड्याचे ध्येय आयन बद्दल माहिती सारांशित करणे, रासायनिक चिन्हे आणि सूत्रे वापरून पृथक्करण प्रक्रिया लिहिण्याची क्षमता एकत्रित करणे, इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण सिद्धांताच्या मुख्य तरतुदी तयार करणे हे असेल.

III. समाविष्ट केलेली सामग्री अद्यतनित करणे: गृहपाठ तपासणे.

चला तपासूया गृहपाठ. तुमच्या डेस्कवर वर्कशीट्स आहेत. वरच्या उजव्या कोपर्यात तुमचे नाव आणि आडनाव लिहा. चला कार्य सुरू करूया. कार्य पूर्ण करण्यासाठी - 5 मिनिटे.

व्यायाम १/स्लाइड ३/

तुमच्या ज्ञानाची चाचणी घ्या. व्याख्या जोडा.

ज्या पदार्थांचे द्रावण वीज चालवतात त्यांना म्हणतात... (इलेक्ट्रोलाइट्स)

इलेक्ट्रोलाइटचे आयनमध्ये विघटन करण्याच्या प्रक्रियेला म्हणतात ... (इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण)

ज्या पदार्थांचे द्रावण वीज चालवत नाही त्यांना म्हणतात... (गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स)

आयनमध्ये क्षय झालेल्या कणांच्या संख्येचे गुणोत्तर एकूण संख्याविरघळलेल्या कणांना म्हणतात... (इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणाची डिग्री)

कार्य २ /स्लाइड ४/

तुमच्या ज्ञानाची चाचणी घ्या. आकृती पूर्ण करा.

कार्य 3 /स्लाइड ५/

तुमच्या ज्ञानाची चाचणी घ्या. टेबल भरा.

इलेक्ट्रोलाइट्स	नॉन-इलेक्ट्रोलाइट्स
विरघळणारे क्षार	सेंद्रिय पदार्थ
	साधे पदार्थ
	अघुलनशील ऑक्साइड
	अघुलनशील क्षार, आम्ल, तळ

कार्य 4/स्लाइड ६/

उत्तर दिले आहे - 3 मिनिटे.

स्क्रीनवरील आकृतीचा वापर करून, पृथक्करणादरम्यान होणाऱ्या प्रक्रियांच्या क्रमाचे वर्णन करा

परंतु)आयनिक बाँड असलेले पदार्थ

रेणूंचे अभिमुखता - क्रिस्टलच्या आयनांच्या जवळ पाण्याचे द्विध्रुव;

क्रिस्टलच्या पृष्ठभागाच्या थराच्या विरुद्ध चार्ज केलेल्या आयनांसह पाण्याच्या रेणूंचे हायड्रेशन (संवाद);

हायड्रेटेड आयनमध्ये इलेक्ट्रोलाइट क्रिस्टलचे पृथक्करण (क्षय).

ब)ध्रुवीय सहसंयोजक बंध असलेले पदार्थ

इलेक्ट्रोलाइट रेणूच्या ध्रुवाभोवती पाण्याच्या रेणूंचे अभिमुखता;

इलेक्ट्रोलाइट रेणूंसह पाण्याच्या रेणूंचे हायड्रेशन (संवाद);

इलेक्ट्रोलाइट रेणूंचे आयनीकरण (सहसंयोजक ध्रुवीय बंधाचे आयनिकमध्ये रूपांतर);

हायड्रेटेड आयनमध्ये इलेक्ट्रोलाइट रेणूंचे पृथक्करण (क्षय).

IV. नवीन साहित्य शिकणे.

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण सिद्धांताच्या शोधाचा इतिहास. /स्लाइड ७/

स्वीडिश शास्त्रज्ञ Svante Arrhenius उपायांच्या विद्युत चालकतेचा अभ्यास करत आहेत विविध पदार्थ, या निष्कर्षापर्यंत पोहोचले की विद्युत चालकतेचे कारण म्हणजे द्रावणातील आयनांची उपस्थिती, जे इलेक्ट्रोलाइट पाण्यात विरघळल्यावर तयार होतात. या प्रक्रियेला इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण म्हणतात. 1887 मध्ये, अर्हेनियसने इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण सिद्धांताच्या मुख्य तरतुदी तयार केल्या. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणाच्या सिद्धांताच्या मुख्य तरतुदींचा विचार करूया (TED च्या संक्षिप्त आवृत्तीमध्ये). /स्लाइड ८/

TED च्या सिद्धांताच्या मुख्य तरतुदी

1. पाण्यात विरघळल्यावर, इलेक्ट्रोलाइट्सचे विघटन (विघटन) सकारात्मक आणि नकारात्मक आयनांमध्ये होते.

उदाहरणार्थ: NaCl = Na + + Cl -

आयन हे अस्तित्वाचे एक प्रकार आहेत रासायनिक घटक. इलेक्ट्रॉन्सच्या संख्येत आयन अणूंपेक्षा भिन्न असतात, म्हणजे. इलेक्ट्रिक चार्ज. अणू तटस्थ कण असतात, आयनमध्ये शुल्क असते (सकारात्मक किंवा नकारात्मक). या दोन परिस्थिती त्यांच्या गुणधर्मांमधील फरक निर्धारित करतात.

/स्लाइड 9/

म्हणून, आयन हे सकारात्मक किंवा नकारात्मक चार्ज केलेले कण आहेत ज्यात इलेक्ट्रॉनच्या दान किंवा जोडणीमुळे अणू किंवा अणूंचे गट बदलले जातात. ही परिवर्तन प्रक्रिया आकृतीच्या स्वरूपात दर्शविली जाऊ शकते.

सुप्रसिद्ध पदार्थ - टेबल सॉल्टचे उदाहरण वापरून अणू आणि आयनच्या गुणधर्मांमधील फरकाचे विश्लेषण करूया. 1 इलेक्ट्रॉन गुणधर्म बदलण्यासाठी भरपूर आहे, म्हणून आयनचे गुणधर्म ते तयार केलेल्या अणूंच्या गुणधर्मांपेक्षा पूर्णपणे भिन्न आहेत. मेटॅलिक सोडियम हा एक अतिशय प्रतिक्रियाशील पदार्थ आहे, जो रॉकेलच्या थराखाली देखील साठवला जातो, अन्यथा सोडियम घटकांशी संवाद साधण्यास सुरवात करेल. वातावरण. सोडियम पाण्यावर जोरदार प्रतिक्रिया देते, अल्कली आणि हायड्रोजन तयार करते, तर सकारात्मक सोडियम आयन अशी उत्पादने तयार करत नाहीत. क्लोरीनचा पिवळा-हिरवा रंग आणि तीक्ष्ण गंध, विषारी आणि क्लोरीन आयन रंगहीन, विषारी, गंधहीन असतात. अन्नासाठी मेटलिक सोडियम आणि वायू क्लोरीन वापरण्याचा कोणीही विचार करणार नाही, तर सोडियम आणि क्लोरीन आयन असलेल्या सोडियम क्लोराईडशिवाय स्वयंपाक करणे अशक्य आहे. हे दोन कण फक्त एका इलेक्ट्रॉनमध्ये भिन्न आहेत.

ग्रीक भाषेतील "आयन" या शब्दाचा अर्थ "भटकणे" असा होतो. सोल्यूशन्समध्ये, आयन यादृच्छिकपणे वेगवेगळ्या दिशेने फिरतात ("भटकत"). रचनेनुसार, आयन साध्या - Cl -, Na + कॉम्प्लेक्स - NH 4 +, SO 4 - मध्ये विभागले जातात.

TED च्या सिद्धांताच्या मुख्य तरतुदी

2. जलीय द्रावणात इलेक्ट्रोलाइटचे पृथक्करण होण्याचे कारण म्हणजे त्याचे हायड्रेशन, म्हणजे. पाण्याच्या रेणूंसोबत इलेक्ट्रोलाइटचा परस्परसंवाद आणि त्यातील रासायनिक बंध तुटणे.

पाण्याच्या रेणूंसह इलेक्ट्रोलाइटच्या परस्परसंवादाच्या परिणामी, हायड्रेटेड तयार होतात, म्हणजे. पाण्याचे रेणू, आयन यांच्याशी संबंधित.

म्हणून, जलीय शेलच्या उपस्थितीनुसार, आयन हायड्रेटेड (सोल्यूशन आणि क्रिस्टलीय हायड्रेट्समध्ये) आणि नॉन-हायड्रेटेड (निर्जल क्षारांमध्ये) विभागले जातात. उदाहरणार्थ: क्रिस्टलीय हायड्रेट्स - ग्लुबरचे मीठ, निळा व्हिट्रिओल; निर्जल क्षार - तांबे सल्फेट, सोडियम नायट्रेट. हायड्रेटेड आणि नॉन-हायड्रेटेड आयनचे गुणधर्म भिन्न आहेत, जसे की आपण तांबे आयनांच्या उदाहरणावरून पाहू शकता.

IONS (वॉटर शेलच्या उपस्थितीनुसार)

हायड्रेटेड
द्रावण आणि क्रिस्टलीय हायड्रेट्समध्ये: CuSO 4 * 5H 2 O, Na 2 SO 4 * 10H 2 O

हायड्रेटेड नसलेले
निर्जल क्षारांमध्ये: Cu 2+ SO 4 2-, Na + NO 3 -

TED च्या मूलभूत तरतुदी

3. कारवाई अंतर्गत विद्युतप्रवाहसकारात्मक चार्ज केलेले आयन वर्तमान स्त्रोताच्या नकारात्मक ध्रुवाकडे - कॅथोडकडे जातात, म्हणून त्यांना केशन्स म्हणतात आणि नकारात्मक चार्ज केलेले आयन वर्तमान स्त्रोताच्या सकारात्मक ध्रुवाकडे - एनोडकडे जातात, म्हणून त्यांना आयन म्हणतात.

म्हणून, आयनचे आणखी एक वर्गीकरण आहे - त्यांच्या शुल्काच्या चिन्हानुसार.

IONS
*केशन्स (सकारात्मक चार्ज केलेले कण)
* anions (ऋण चार्ज केलेले कण)

इलेक्ट्रोलाइट सोल्यूशन्समध्ये, केशन्सच्या शुल्काची बेरीज आयनच्या शुल्काच्या बेरीजच्या बरोबरीची असते, परिणामी हे द्रावण विद्युतदृष्ट्या तटस्थ असतात.

TED च्या मूलभूत तरतुदी

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण ही कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट्ससाठी उलट करता येणारी प्रक्रिया आहे. पृथक्करण प्रक्रियेसह (इलेक्ट्रोलाइटचे आयनमध्ये विघटन), उलट प्रक्रिया देखील पुढे जाते - असोसिएशन (आयनांचे संयोजन). म्हणून, इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणाच्या समीकरणांमध्ये, समान चिन्हाऐवजी, उलटतेचे चिन्ह ठेवले जाते, उदाहरणार्थ:

HNO 2 ↔ H + + NO 2-

/स्लाइड १७/

TED च्या मूलभूत तरतुदी

5. सर्व इलेक्ट्रोलाइट्स आयनमध्ये समान प्रमाणात विलग होत नाहीत.

पृथक्करणाची डिग्री इलेक्ट्रोलाइटच्या स्वरूपावर आणि त्याच्या एकाग्रतेवर अवलंबून असते.

पृथक्करणाच्या डिग्रीनुसार, इलेक्ट्रोलाइट्स कमकुवत आणि मजबूत मध्ये विभागले जातात.

TED च्या मूलभूत तरतुदी

6. रासायनिक गुणधर्मइलेक्ट्रोलाइट सोल्यूशन्स आयनच्या गुणधर्मांद्वारे निर्धारित केले जातात जे ते पृथक्करण दरम्यान तयार करतात.

इलेक्ट्रोलाइट्सच्या पृथक्करणादरम्यान तयार झालेल्या आयनांच्या स्वरूपानुसार, तीन प्रकारचे इलेक्ट्रोलाइट्स आहेत: ऍसिड, बेस आणि लवण.

आता मिळालेल्या माहितीचा वापर करून कार्य पूर्ण करण्याचा प्रयत्न करूया. कार्य करत असताना, पदार्थ इलेक्ट्रोलाइट आहे की नाही याकडे लक्ष द्या.

आकृत्यांच्या आधारे, TED च्या दृष्टीने ऍसिडची व्याख्या करण्याचा प्रयत्न करा.

व्याख्या पूर्ण करा

ऍसिड हे इलेक्ट्रोलाइट्स आहेत जे केशनमध्ये विलग होतात... आणि आयन...

ACID-हे इलेक्ट्रोलाइट्स आहेत जे पृथक्करण केल्यावर, हायड्रोजन केशन आणि ऍसिड अवशेषांचे आयन तयार करतात.

उदाहरणार्थ:

HCl \u003d H + + Cl -
HNO 3 \u003d H + + NO 3 -

पॉलीबेसिक ऍसिडसाठी, चरणबद्ध पृथक्करण पुढे जाते. उदाहरणार्थ, फॉस्फोरिक ऍसिड H3PO4 साठी:

पहिला टप्पा - डायहाइड्रोफॉस्फेटची निर्मिती - आयन:

H 3 PO 4 ↔ H + + H 2 PO 4 -

2रा टप्पा - हायड्रोफॉस्फेटची निर्मिती - आयन:

H 2 PO 4 - ↔ H + + HPO 4 2-

हे लक्षात घेतले पाहिजे की दुसऱ्या टप्प्यात इलेक्ट्रोलाइट्सचे पृथक्करण पहिल्यापेक्षा खूपच कमकुवत आहे. येथे तिसर्या चरणात विघटन सामान्य परिस्थितीजवळजवळ कधीच होत नाही.

सर्व ऍसिड या वस्तुस्थितीद्वारे एकत्र केले जातात की पृथक्करण दरम्यान ते अपरिहार्यपणे हायड्रोजन केशन तयार करतात. म्हणून, आम्लांचे सामान्य वैशिष्ट्यपूर्ण गुणधर्म - आंबट चव, निर्देशकांच्या रंगात बदल इत्यादी - हे हायड्रोजन केशन्समुळे होते असे मानणे तर्कसंगत आहे.

TED च्या मुख्य तरतुदींवर आधारित खालील कार्य करू.

जलीय द्रावणातील पदार्थांच्या इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणासाठी संभाव्य समीकरणे बनवा.

या पदार्थांच्या वर्गाची नावे सांगा.

आकृत्यांच्या आधारे, TED च्या दृष्टीने मैदाने परिभाषित करण्याचा प्रयत्न करा.

व्याख्या पूर्ण करा

बेस हे इलेक्ट्रोलाइट्स आहेत जे केशनमध्ये विलग होतात... आणि आयन...

ग्राउंड्स-हे इलेक्ट्रोलाइट्स आहेत जे पृथक्करण केल्यावर, मेटल केशन्स आणि हायड्रॉक्साइड आयन तयार करतात.

उदाहरणार्थ:

NaOH \u003d Na + + OH -
KOH = K + + OH -

पॉलीसिड बेस चरणांमध्ये विलग होतात, प्रामुख्याने पहिल्या चरणात. उदाहरणार्थ, बेरियम हायड्रॉक्साइड Ba (OH) 2:

पहिली पायरी - हायड्रॉक्सो आयनची निर्मिती:

बा (OH) 2 ↔ OH - + BaOH +

2रा टप्पा - बेरियम आयनची निर्मिती:

BaOH+ ↔ Ba 2+ + OH -

सर्व सामान्य गुणधर्मबेस - स्पर्शाला साबण, इंडिकेटर्सचा रंग मंदावणे इत्यादी - हायड्रॉक्साईड आयन OH मुळे आहेत - सर्व तळांसाठी सामान्य आहेत.

खालील कार्य करू.

जलीय द्रावणातील पदार्थांच्या इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणासाठी संभाव्य समीकरणे बनवा.

या पदार्थांच्या वर्गाची नावे सांगा.

आकृत्यांच्या आधारे, TED च्या दृष्टीने क्षारांची व्याख्या करण्याचा प्रयत्न करा.

व्याख्या पूर्ण करा

लवण हे इलेक्ट्रोलाइट्स आहेत जे केशन्समध्ये विलग होतात... आणि आयन...

मीठ-हे इलेक्ट्रोलाइट्स आहेत जे पृथक्करण केल्यावर, धातूचे केशन (किंवा अमोनियम NH 4) आणि ऍसिड अवशेषांचे आयन तयार करतात.

उदाहरणार्थ:

K 3 PO 4 \u003d 3K + + PO 4 3-
NH 4 Cl \u003d NH 4 + + Cl -

साहजिकच, क्षारांचे गुणधर्म धातूच्या कॅशन आणि ऍसिडच्या अवशेषांचे आयन या दोन्हींद्वारे निर्धारित केले जातात. अशा प्रकारे, अमोनियम क्षारांमध्ये NH 4 + आयनांमुळे सामान्य गुणधर्म आणि विविध आयनांमुळे विशिष्ट गुणधर्म दोन्ही असतात. त्याचप्रमाणे, सल्फेटचे सामान्य गुणधर्म - सल्फ्यूरिक ऍसिडचे क्षार - SO 4 2- आयनद्वारे निर्धारित केले जातात, आणि भिन्न गुणधर्म वेगवेगळ्या केशनद्वारे निर्धारित केले जातात. पॉलीबेसिक ऍसिडस् आणि अनेक हायड्रॉक्साईड आयन असलेल्या बेस्सच्या विपरीत, K 2 SO 4 , Al 2 (SO 4) 3, इत्यादी सारखी क्षारं एकाच वेळी पूर्णपणे विलग होतात, पायरीच्या दिशेने नाही.

आणि आता धड्यात शिकलेल्या सर्व सामग्रीवर आधारित, आणखी कठीण कार्य करूया.

तुमच्या ज्ञानाची चाचणी घ्या

विद्राव्यता सारणी वापरून, द्रावणात सल्फेट आयन तयार करणाऱ्या तीन पदार्थांची उदाहरणे द्या. या पदार्थांच्या इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणाची समीकरणे लिहा.

उदाहरणार्थ:

H 2 SO 4 ↔ H + + SO 4 -
HSO 4 ↔ H + + SO 4 2-

धड्याच्या शेवटी, मी प्रयोगाचे व्हिडिओ रेकॉर्डिंग तुमच्या लक्षात आणून देतो, जे विद्युत प्रवाहाच्या प्रभावाखाली आयनमध्ये कॉपर क्लोराईड द्रावणाचे विघटन दर्शवते.

तुमची डायरी उघडा आणि तुमचा गृहपाठ लिहा.

§36, टीईडीच्या तरतुदी नोटबुकमध्ये लिहा, लक्षात ठेवा;

हृदयातून जाणून घेण्यासाठी ऍसिड, बेस, क्षारांची व्याख्या;

कार्य क्रमांक 5, पृष्ठ 203 (लिखित स्वरूपात).

पदार्थ-इलेक्ट्रोलाइट्स, जेव्हा पाण्यात विरघळतात तेव्हा चार्ज केलेल्या कणांमध्ये विघटित होतात - आयन. उलट घटना म्हणजे मोलरायझेशन किंवा असोसिएशन. आयनची निर्मिती इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणाच्या सिद्धांताद्वारे स्पष्ट केली गेली आहे (अरेनियस, 1887). क्षय यंत्रणेवर रासायनिक संयुगेवितळणे आणि विरघळताना, रासायनिक बंधांच्या प्रकारांची वैशिष्ट्ये, सॉल्व्हेंटची रचना आणि स्वरूप प्रभावित करतात.

इलेक्ट्रोलाइट्स आणि नॉन-कंडक्टर

द्रावण आणि वितळताना, क्रिस्टल जाळी आणि रेणूंचा नाश होतो - इलेक्ट्रोलाइटिक डिसॉसिएशन (ईडी). पदार्थांचे विघटन आयनांच्या निर्मितीसह होते, विद्युत चालकता सारख्या गुणधर्माचा देखावा. प्रत्येक कंपाऊंड वेगळे करू शकत नाही, परंतु केवळ तेच पदार्थ ज्यात सुरुवातीला आयन किंवा उच्च ध्रुवीय कण असतात. मुक्त आयनची उपस्थिती इलेक्ट्रोलाइट्सच्या विद्युत् प्रवाहाचे गुणधर्म स्पष्ट करते. बेस, क्षार, अनेक अजैविक आणि काही सेंद्रिय आम्लांमध्ये ही क्षमता असते. नॉन-कंडक्टर्स कमी-ध्रुवीयता किंवा नॉन-ध्रुवीकृत रेणूंनी बनलेले असतात. ते इलेक्ट्रोलाइट्स नसल्यामुळे (अनेक सेंद्रिय संयुगे) आयनमध्ये विघटित होत नाहीत. चार्ज वाहक सकारात्मक आणि नकारात्मक आयन आहेत (केशन्स आणि आयन).

पृथक्करणाच्या अभ्यासात एस. आर्हेनियस आणि इतर रसायनशास्त्रज्ञांची भूमिका

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणाचा सिद्धांत 1887 मध्ये स्वीडिश शास्त्रज्ञ एस. एरेनियस यांनी सिद्ध केला. परंतु समाधानाच्या गुणधर्मांचा पहिला व्यापक अभ्यास रशियन शास्त्रज्ञ एम. लोमोनोसोव्ह यांनी केला. पदार्थांच्या विघटनातून निर्माण होणाऱ्या चार्ज कणांच्या अभ्यासात योगदान दिले, टी. ग्रोटगस आणि एम. फॅराडे, आर. लेन्झ. अर्रेनियसने सिद्ध केले की अनेक अजैविक आणि काही सेंद्रिय संयुगे इलेक्ट्रोलाइट्स आहेत. स्वीडिश शास्त्रज्ञाने पदार्थाच्या आयनमध्ये क्षय करून द्रावणांची विद्युत चालकता स्पष्ट केली. आर्हेनियसच्या इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणाच्या सिद्धांताने या प्रक्रियेत पाण्याच्या रेणूंच्या थेट सहभागाला महत्त्व दिले नाही. रशियन शास्त्रज्ञ मेंडेलीव्ह, काब्लुकोव्ह, कोनोवालोव्ह आणि इतरांचा असा विश्वास होता की निराकरण होते - विद्रावक आणि द्रावणाचा परस्परसंवाद. तो येतो तेव्हा पाणी प्रणाली, नंतर "हायड्रेशन" नाव लागू केले जाते. ही एक जटिल भौतिक आणि रासायनिक प्रक्रिया आहे, जी हायड्रेट्सची निर्मिती, थर्मल घटना, पदार्थाच्या रंगात बदल आणि अवक्षेपण दिसणे यावरून दिसून येते.

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण (टीईडी) च्या सिद्धांताच्या मूलभूत तरतुदी

अनेक शास्त्रज्ञांनी S. Arrhenius च्या सिद्धांताला परिष्कृत करण्यासाठी काम केले आहे. अणूच्या संरचनेवर, रासायनिक बंधनावरील आधुनिक डेटा लक्षात घेऊन, त्यात सुधारणा करणे आवश्यक आहे. TED च्या मुख्य तरतुदी तयार केल्या आहेत, ज्या 19व्या शतकाच्या उत्तरार्धाच्या शास्त्रीय प्रबंधांपेक्षा वेगळ्या आहेत:

समीकरणे काढताना घडणाऱ्या घटना लक्षात घेतल्या पाहिजेत: उलट करण्यायोग्य प्रक्रियेचे विशेष चिन्ह लागू करा, नकारात्मक आणि सकारात्मक शुल्क मोजा: ते एकूण समान असले पाहिजेत.

आयनिक पदार्थांच्या ईडीची यंत्रणा

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणाचा आधुनिक सिद्धांत पदार्थ-इलेक्ट्रोलाइट्स आणि सॉल्व्हेंट्सची रचना विचारात घेतो. विरघळताना, ध्रुवीय पाण्याच्या रेणूंच्या प्रभावाखाली आयनिक क्रिस्टल्समधील विरुद्ध चार्ज केलेल्या कणांमधील बंध नष्ट होतात. ते सोल्युशनमध्ये एकूण वस्तुमानातून आयन अक्षरशः "पुल" करतात. क्षय सह आयनांच्या सभोवताल एक सॉल्व्हेट (पाण्यात - हायड्रेट) कवच तयार होते. पाण्याव्यतिरिक्त, केटोन्स आणि लोअर अल्कोहोलमध्ये डायलेक्ट्रिक स्थिरता वाढते. सोडियम क्लोराईडचे Na + आणि Cl - आयनमध्ये पृथक्करण करताना, प्रारंभिक टप्पा रेकॉर्ड केला जातो, जो क्रिस्टलमधील पृष्ठभागाच्या आयनांच्या तुलनेत पाण्याच्या द्विध्रुवांच्या अभिमुखतेसह असतो. वर अंतिम टप्पाहायड्रेटेड आयन सोडले जातात आणि द्रव मध्ये पसरतात.

सहसंयोजक उच्च ध्रुवीय बाँडसह संयुगांच्या ईडीची यंत्रणा

सॉल्व्हेंट रेणू नॉन-आयनिक पदार्थांच्या क्रिस्टलीय रचनेच्या घटकांवर परिणाम करतात. उदाहरणार्थ, हायड्रोक्लोरिक ऍसिडवरील पाण्याच्या द्विध्रुवांच्या क्रियेमुळे रेणूमधील बंधाच्या प्रकारात सहसंयोजक ध्रुवीय ते आयनिकमध्ये बदल होतो. पदार्थ वेगळे होतात, हायड्रेटेड हायड्रोजन आणि क्लोरीन आयन द्रावणात प्रवेश करतात. हे उदाहरण दिवाळखोर कण आणि विरघळलेल्या कंपाऊंडमध्ये घडणाऱ्या प्रक्रियांचे महत्त्व सिद्ध करते. या परस्परसंवादामुळे इलेक्ट्रोलाइट आयन तयार होतात.

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण सिद्धांत आणि अजैविक यौगिकांचे मुख्य वर्ग

TED च्या मूलभूत तरतुदींच्या प्रकाशात, ऍसिडला इलेक्ट्रोलाइट म्हटले जाऊ शकते, ज्याच्या क्षय दरम्यान, सकारात्मक आयनांमधून, केवळ प्रोटॉन एच + शोधले जाऊ शकते. बेसचे पृथक्करण केवळ OH anion आणि मेटल केशनच्या क्रिस्टल जाळीतून तयार होणे किंवा सोडणे यासह होते. एक सामान्य मीठ, विरघळल्यावर, सकारात्मक धातूचे आयन आणि नकारात्मक ऍसिड अवशेष देते. मूळ मीठ दोन प्रकारच्या आयनांच्या उपस्थितीने ओळखले जाते: एक ओएच गट आणि एक आम्ल अवशेष. आम्ल मिठात केशन्समध्ये फक्त हायड्रोजन आणि धातू असतात.

इलेक्ट्रोलाइट्सची ताकद

द्रावणातील पदार्थाची स्थिती दर्शवण्यासाठी, भौतिक प्रमाणपृथक्करण पदवी (α) आहे. विघटित रेणूंची संख्या आणि द्रावणातील एकूण संख्येच्या गुणोत्तरावरून त्याचे मूल्य आढळते. पृथक्करणाची खोली निश्चित केली जाते भिन्न परिस्थिती. सॉल्व्हेंटचे डायलेक्ट्रिक गुणधर्म आणि विरघळलेल्या कंपाऊंडची रचना महत्त्वाची आहे. सामान्यतः, वाढत्या एकाग्रतेसह पृथक्करणाची डिग्री कमी होते आणि वाढत्या तापमानासह वाढते. बहुतेकदा विशिष्ट पदार्थाच्या पृथक्करणाची डिग्री एकतेच्या अंशांमध्ये व्यक्त केली जाते.

इलेक्ट्रोलाइट्सचे वर्गीकरण

19व्या शतकाच्या शेवटी इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणाच्या सिद्धांतामध्ये द्रावणातील आयनांच्या परस्परसंवादाच्या तरतुदी नाहीत. केशन्स आणि अॅनियन्सच्या वितरणावर पाण्याच्या रेणूंचा प्रभाव आर्रेनियसला नगण्य वाटला. मजबूत आणि कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट्सबद्दल आर्हेनियसच्या कल्पना औपचारिक होत्या. शास्त्रीय तरतुदींवर आधारित, आपण मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्ससाठी α = 0.75-0.95 मूल्य मिळवू शकता. प्रयोगांनी त्यांच्या पृथक्करणाची अपरिवर्तनीयता सिद्ध केली (α → 1). विरघळणारे क्षार, सल्फ्यूरिक आणि हायड्रोक्लोरिक ऍसिडस्, अल्कली जवळजवळ पूर्णपणे आयनमध्ये विघटित होतात. गंधकयुक्त, नायट्रस, हायड्रोफ्लोरिक, ऑर्थोफॉस्फोरिक आम्ल अंशतः विलग करतात. सिलिकॉन, एसिटिक, हायड्रोजन सल्फाइड आणि कार्बोनिक ऍसिडस्, अमोनियम हायड्रॉक्साइड, अघुलनशील बेस हे कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट्स मानले जातात. पाणी देखील कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट मानले जाते. H 2 O रेणूंचा एक छोटासा भाग विलग होतो आणि आयन मोलरायझेशन एकाच वेळी होते.

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणाची माहिती आता सामान्यतः स्वीकारल्या गेलेल्या सिद्धांताच्या मुख्य तरतुदींच्या रूपात सारांशित करूया. ते खालीलप्रमाणे आहे.

आयन हे रासायनिक घटकांच्या अस्तित्वाचे एक प्रकार आहेत. आयनांचे गुणधर्म अणूंच्या गुणधर्मांपेक्षा पूर्णपणे भिन्न आहेत ज्याने ते तयार केले. उदाहरणार्थ, सोडियम धातूचे अणू Na 0 पाण्याशी जोमदारपणे संवाद साधून अल्कली (NaOH) आणि हायड्रोजन H 2 तयार करतात, तर सोडियम आयन Na + अशी उत्पादने तयार करत नाहीत. क्लोरीन Cl 2 चा पिवळा-हिरवा रंग आणि तीक्ष्ण गंध, विषारी, आणि क्लोरीन आयन Cl 2 रंगहीन, बिनविषारी, गंधहीन आहेत. अन्नासाठी मेटलिक सोडियम आणि वायू क्लोरीन वापरण्याचा कोणीही विचार करणार नाही, तर सोडियम आणि क्लोरीन आयन असलेल्या सोडियम क्लोराईडशिवाय स्वयंपाक करणे अशक्य आहे. आठवा:

ग्रीकमधील आयन शब्दाचा अर्थ "भटकणे" असा होतो. सोल्यूशन्समध्ये, आयन यादृच्छिकपणे वेगवेगळ्या दिशेने फिरतात ("भटकत").

रचनेनुसार, आयन साध्या - C1 -, Na + आणि जटिल - मध्ये विभागले जातात.

पाण्याच्या रेणूंसह इलेक्ट्रोलाइटच्या परस्परसंवादाच्या परिणामी, हायड्रेटेड आयन, म्हणजेच पाण्याच्या रेणूंशी संबंधित, तयार होतात.

म्हणून, जलीय शेलच्या उपस्थितीनुसार, आयन हायड्रेटेड (सोल्यूशन आणि क्रिस्टलीय हायड्रेट्समध्ये) आणि नॉन-हायड्रेटेड (निर्जल क्षारांमध्ये) विभागले जातात.

हायड्रेटेड आणि नॉन-हायड्रेटेड आयनचे गुणधर्म भिन्न आहेत, जसे की आपण तांबे आयनांच्या उदाहरणावरून पाहू शकता.

म्हणून, आयनचे आणखी एक वर्गीकरण आहे - त्यांच्या शुल्काच्या चिन्हानुसार.

इलेक्ट्रोलाइट सोल्यूशन्समध्ये, केशन्सच्या शुल्काची बेरीज आयनच्या शुल्काच्या बेरीजच्या बरोबरीची असते, परिणामी हे द्रावण विद्युतदृष्ट्या तटस्थ असतात.

पृथक्करण प्रक्रियेसह (इलेक्ट्रोलाइटचे आयनमध्ये विघटन), उलट प्रक्रिया देखील पुढे जाते - असोसिएशन (आयनांचे संयोजन). म्हणून, कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट्सच्या इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणाच्या समीकरणांमध्ये, समान चिन्हाऐवजी, उलटतेचे चिन्ह ठेवले जाते, उदाहरणार्थ:

पृथक्करणाची डिग्री इलेक्ट्रोलाइटच्या स्वरूपावर आणि त्याच्या एकाग्रतेवर अवलंबून असते. पृथक्करणाच्या डिग्रीनुसार, इलेक्ट्रोलाइट्स मजबूत आणि कमकुवत मध्ये विभागले जातात.

इलेक्ट्रोलाइट्सच्या पृथक्करणादरम्यान तयार झालेल्या आयनांच्या स्वरूपानुसार, तीन प्रकारचे इलेक्ट्रोलाइट्स आहेत: ऍसिड, बेस आणि लवण.

पॉलीबेसिक ऍसिडसाठी, चरणबद्ध पृथक्करण पुढे जाते. उदाहरणार्थ, फॉस्फोरिक ऍसिड H 3 P0 4 साठी:

पहिली पायरी - डायहाइड्रोफॉस्फेट आयनांची निर्मिती:

2रा टप्पा - हायड्रोफॉस्फेट आयनची निर्मिती:

हे लक्षात घेतले पाहिजे की दुसऱ्या टप्प्यात इलेक्ट्रोलाइट्सचे पृथक्करण पहिल्यापेक्षा खूपच कमकुवत आहे. तिसर्‍या पायरीवर पृथक्करण सामान्य परिस्थितीत क्वचितच घडते.

सर्व ऍसिड या वस्तुस्थितीद्वारे एकत्र केले जातात की पृथक्करण दरम्यान ते अपरिहार्यपणे हायड्रोजन केशन तयार करतात. म्हणून, आम्लांचे सामान्य वैशिष्ट्यपूर्ण गुणधर्म - आंबट चव, निर्देशकांच्या रंगात बदल इत्यादी - हे हायड्रोजन केशन्समुळे होते असे मानणे तर्कसंगत आहे.

तळांचे सर्व सामान्य गुणधर्म - स्पर्शाला साबण, इंडिकेटर्सचा रंग विरघळणे इत्यादी - सर्व तळांसाठी समान असलेल्या OH - हायड्रॉक्साईड आयनमुळे आहेत.

साहजिकच, क्षारांचे गुणधर्म धातूच्या कॅशन आणि ऍसिडच्या अवशेषांचे आयन या दोन्हींद्वारे निर्धारित केले जातात. अशा प्रकारे, अमोनियम क्षारांमध्ये आयनांमुळे सामान्य गुणधर्म आणि विविध आयनांमुळे विशिष्ट गुणधर्म दोन्ही असतात. त्याचप्रमाणे, सल्फेट्सचे सामान्य गुणधर्म - सल्फ्यूरिक ऍसिडचे लवण - आयनद्वारे आणि विविध - वेगवेगळ्या केशन्सद्वारे निर्धारित केले जातात. पॉलीबेसिक ऍसिड आणि अनेक हायड्रॉक्साइड आयन असलेल्या बेसच्या विपरीत, K 2 SO 4 सारखे क्षार,

A1 2 (SO 4) 3, इत्यादी, एकाच वेळी पूर्णपणे विलग करा, आणि पायरीच्या दिशेने नाही:

कीवर्ड आणि वाक्ये

1. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण सिद्धांताच्या मूलभूत तरतुदी.
2. आयन साधे आणि जटिल, हायड्रेटेड आणि नॉन-हायड्रेटेड, केशन आणि आयन.
3. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण सिद्धांताच्या प्रकाशात ऍसिड, बेस आणि लवण.

संगणकासह कार्य करा

1. इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगाचा संदर्भ घ्या. धड्यातील साहित्याचा अभ्यास करा आणि सुचवलेली कामे पूर्ण करा.
2. ईमेल पत्त्यांसाठी इंटरनेट शोधा जे अतिरिक्त स्त्रोत म्हणून काम करू शकतात जे परिच्छेदातील कीवर्ड आणि वाक्यांशांची सामग्री प्रकट करतात. नवीन धडा तयार करण्यासाठी शिक्षकाला तुमची मदत द्या - पुढील परिच्छेदातील मुख्य शब्द आणि वाक्ये यांचा अहवाल तयार करा.

प्रश्न आणि कार्ये

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण सिद्धांताच्या मूलभूत तरतुदी. आयसोटोनिक गुणांक आणि पृथक्करणाच्या डिग्रीशी त्याचा संबंधtions आयनिक समतोल - एकाग्रता, पृथक्करण स्थिरता यांच्यातील संबंध tion आणि पृथक्करण पदवी.

TED च्या मूलभूत तरतुदी(इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण सिद्धांताच्या मुख्य तरतुदी 1887 मध्ये एस. आरेनियस यांनी तयार केल्या होत्या):

1. इलेक्ट्रोलाइट रेणू, जेव्हा पाण्यात विरघळतात किंवा वितळतात तेव्हा ते आयनमध्ये विघटित होतात.

2 .सोल्युशनमध्ये किंवा इलेक्ट्रोलाइट्स वितळतात, आयन यादृच्छिकपणे हलतात. जेव्हा विद्युत प्रवाह एखाद्या द्रावणातून जातो किंवा वितळतो तेव्हा सकारात्मक चार्ज केलेले आयन नकारात्मक चार्ज केलेल्या इलेक्ट्रोडमध्ये (कॅथोड) जातात आणि नकारात्मक चार्ज केलेले आयन सकारात्मक चार्ज केलेल्या इलेक्ट्रोडमध्ये (एनोड) जातात.

3 . आयन रचना आणि गुणधर्म दोन्ही अणूंपेक्षा भिन्न असतात.

4 .अनेक इलेक्ट्रोलाइट्सचे पृथक्करण ही उलट करता येणारी प्रक्रिया आहे. त्याच वेळी, दोन विरुद्ध प्रक्रिया चालू आहेत: रेणूंचे आयनमध्ये विघटन (आयनीकरण) आणि रेणूंमध्ये आयनांचे संयोजन (मोलारायझेशन).

इलेक्ट्रोलाइट्स- हे असे पदार्थ आहेत ज्यांचे द्रावण किंवा वितळणे विद्युत प्रवाह चालवतात.

इलेक्ट्रोलाइट्स जे आयनमध्ये जवळजवळ पूर्णपणे विलग होतात (आयनाइझ) त्यांना मजबूत म्हणतात आणि पूर्णपणे आयनीकृत नसलेल्या इलेक्ट्रोलाइट्सला कमकुवत म्हणतात.

च्या साठी परिमाणवाचक वैशिष्ट्येपृथक्करणाची पूर्णता, पृथक्करण पदवीची संकल्पना सादर केली आहे.

पृथक्करण पदवी (  ) हे आयन (n) मध्ये विघटित झालेल्या रेणूंच्या संख्येचे विरघळलेल्या रेणूंच्या एकूण संख्येचे (N) गुणोत्तर आहे: n / N

पृथक्करणाची डिग्री टक्केवारी किंवा युनिटची अपूर्णांक म्हणून व्यक्त केली जाते.

पृथक्करणाच्या डिग्रीनुसार, इलेक्ट्रोलाइट्स पारंपारिकपणे विभागले जातात:

मजबूत - α > 0.3 (30%);

कमकुवत - α< 0,03 (3%);

मध्यम शक्ती – (3%) 0,03 < α < 0,3 (30%)

प्रायोगिकरित्या, सैद्धांतिक अवलंबित्वांपासून इलेक्ट्रोलाइट सोल्यूशन्स (सामान्यत: उकळत्या आणि अतिशीत बिंदू) च्या एकत्रित गुणधर्मांचे विचलन मोजून पृथक्करणाची डिग्री निर्धारित केली जाते: Δt= iKसेमी

काही रेणूंचे आयनमध्ये विघटन झाल्यामुळे गतीने स्वतंत्र कणांच्या एकाग्रतेत होणारी वाढ लक्षात घेणारा गुणांक सादर केल्यानंतर सोल्यूशन्सच्या अतिशीत बिंदू किंवा उकळत्या बिंदूमधील बदलाची गणना केली जाऊ शकते. व्हॅन'ट हॉफने प्रस्तावित केलेला अनुभवजन्य गुणांकi(आयसोटोनिक गुणोत्तर)नॉन-अस्थिर नॉन-इलेक्ट्रोलाइट्सच्या सोल्यूशनपासून इलेक्ट्रोलाइट सोल्यूशन्सच्या कोलिगियल गुणधर्मांच्या विचलनाची डिग्री दर्शविते. गुणांक मूल्यiदिलेल्या इलेक्ट्रोलाइटच्या सोल्यूशन्ससाठी ते पातळ केल्यावर वाढते, इलेक्ट्रोलाइटच्या सूत्र युनिटच्या पृथक्करणादरम्यान उद्भवलेल्या आयनांच्या संख्येच्या बरोबरीच्या पूर्णांकाच्या मर्यादेत वाढ होते.

परिमाणात्मकदृष्ट्या, इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण समतोल उलट करण्यायोग्य प्रक्रिया म्हणून वैशिष्ट्यीकृत केले जाऊ शकतेपृथक्करण स्थिरांक: Kd= (के+)+ (A-)/ (केए)हे समीकरण कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट्सच्या पातळ समाधानासाठी वैध आहे. इलेक्ट्रोलाइट जितके जास्त विलग होईल तितके स्थिर स्थिरkd पृथक्करणाच्या डिग्रीच्या उलट, स्थिरKd फक्त सॉल्व्हेंट, इलेक्ट्रोलाइट आणि तापमानाच्या स्वरूपावर अवलंबून असते, परंतु द्रावणाच्या एकाग्रतेवर अवलंबून नसते. समान आयन असलेले मजबूत इलेक्ट्रोलाइट जोडून समतोल बदलला जाऊ शकतो.

स्थिर दरम्यानkdआणि पृथक्करण α, एक संबंध आहे. पृथक्करण पदवी दरम्यान संबंधα , एकाग्रतापासून आणि पृथक्करण स्थिरला डी इलेक्ट्रोलाइट व्यक्त केला जातोऑस्टवाल्डचा प्रजनन कायदा :

कुठे पासून बद्दल पृथक्करण करण्यापूर्वी आम्ल एकाग्रता आहे,α द्रावणातील ऍसिड पृथक्करणाची डिग्री आहे.
ऍसिटिक ऍसिड साठीला डी = 1,85 ∙ 10 -5 .
अतिशय कमकुवत इलेक्ट्रोलाइटसाठीα<<1 , आणि नंतर मूल्यα भाजक मध्ये दुर्लक्ष केले जाऊ शकते (Ostwald च्या सौम्यता कायदा ):
ला डी ≈ सी बद्दल α 2 किंवा

Ostwald dilution कायदा - द्रावणाच्या एकाग्रतेवर बायनरी कमकुवत इलेक्ट्रोलाइटच्या सौम्य द्रावणाच्या समतुल्य विद्युत चालकतेचे अवलंबित्व व्यक्त करणारे गुणोत्तर:

येथे K इलेक्ट्रोलाइट पृथक्करण स्थिरांक आहे, c एकाग्रता आहे, λ आणि λ आहे ∞ - समतुल्य विद्युत चालकता मूल्ये, अनुक्रमे, एकाग्रता c आणि अमर्याद सौम्यता येथे. प्रमाण हा सामूहिक कृती आणि समानतेच्या कायद्याचा परिणाम आहे

जेथे α पृथक्करणाची डिग्री आहे.

असे मानले जाऊ शकते की इलेक्ट्रोलाइट सोल्यूशनमधील सर्व प्रक्रियांमध्ये फक्त "सक्रिय आयन", म्हणजे आयनजे सध्या आंतरक्रियांमध्ये सहभागी होत नाहीत. या संदर्भात, एकाग्र प्रभावाचा अंदाज लावण्यासाठी, एक मात्रा म्हणतातक्रियाकलाप(a) - प्रभावी एकाग्रता, त्यानुसार इलेक्ट्रोलाइट विविध प्रक्रियांमध्ये गुंतलेला असतो.

क्रियाकलापनातेसंबंधाने द्रावणाच्या खऱ्या एकाग्रतेशी संबंधित आहे:

a =fC, जेथे a इलेक्ट्रोलाइट क्रियाकलाप आहे, mol/l; С—इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता, mol/l;f- क्रियाकलाप गुणांक (<1) (безразмерный).

क्रियाकलाप घटकद्रावणाचे विचलन अनंत पातळतेवर द्रावणाच्या वर्तनापासून एकाग्रता C सह व्यक्त करते, म्हणजे. आंतरीय परस्परसंवादाच्या अनुपस्थितीत.

सौम्य सोल्यूशन्समध्ये, आयनच्या स्वरूपाचा क्रियाकलाप गुणांकाच्या मूल्यांवर थोडासा प्रभाव पडतो, कारण आंतरीयिक परस्परसंवाद केवळ आयनांचे शुल्क आणि त्यांच्या एकाग्रतेद्वारे निर्धारित केले जातात.

इंटरिओनिक इलेक्ट्रोस्टॅटिक परस्परसंवादांचे परिमाणवाचक वैशिष्ट्य म्हणजे द्रावणाची आयनिक ताकद.

द्रावणाची आयनिक ताकदते द्रावणातील सर्व आयनांच्या एकाग्रतेच्या गुणाकाराच्या अर्ध्या बेरजेइतके मूल्य आणि त्यांच्या शुल्काचा वर्ग म्हणतात:

आय= 0,5 ∑ CiZi2, कुठेCi हे आयनचे मोलर एकाग्रता आहेiसमाधान मध्ये;जिआयनचा चार्ज आहेi

विषम प्रक्रियाफेज सीमेवर प्रक्रिया आहेत. विषम प्रक्रियांमध्ये प्रामुख्याने आयनिक प्रकारच्या खराब विद्रव्य पदार्थांच्या निर्मिती आणि विरघळण्याशी संबंधित प्रक्रियांचा समावेश होतो. जेव्हा असे पदार्थ (मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स) पाण्याच्या संपर्कात येतात, तेव्हा काही आयन द्रावणात जातात आणि जलीय द्रावणातील हायड्रेटेड इलेक्ट्रोलाइट आयन आणि घन फेज क्रिस्टल्स यांच्यामध्ये डायनॅमिक समतोल स्थापित केला जातो - एक विषम समतोल. घन टप्प्यासह समतोल असलेल्या द्रावणाला संतृप्त असे म्हणतात.

प्रणालीमध्ये समतोल सुरू होण्यासाठी थर्मोडायनामिक स्थिती म्हणजे गिब्स उर्जेची स्थिरता ΔG=0, आणि गतिज स्थिती म्हणजे विघटन आणि क्रिस्टलायझेशन प्रक्रियेच्या दरांची समानता.

क्रिस्टलीय पदार्थाचे प्रमाण कितीही असले तरीही फेज सीमेवर उलट करता येण्याजोग्या विरघळण्याची प्रक्रिया घडते, कारण घन टप्प्यात त्याची एकाग्रता (आणि क्रियाकलाप) स्थिर राहते. विषम समतोल स्थिरांकKsम्हणतातविद्राव्यता स्थिर.

द्रावणातील आयनांची क्रिया (एकाग्रता) जितकी कमी असेल तितके मूल्य कमी होईलKS आणि म्हणून कमी विद्राव्यता.