Как найти количество ионов при диссоциации

Как определить число ионов

Ион – это электрически заряженная частица. Она образуется, когда атом или молекула притягивает к себе дополнительные электроны или же отдает свои. Положительно заряженные ионы называются катионами, а отрицательно заряженные – анионами. Частицы образуются в растворах в ходе процесса, который называется электролитической диссоциацией. Но это может происходить и при воздействии высокой температуры, электрического тока и т.д. При диссоциации даже крохотного количества вещества образуется определенное число ионов.

Как определить число ионов

Инструкция

Поставлена следующая задача: имеется 40 г поваренной соли. Ее растворили в воде. Сколько ионов при этом образовалось, если допустить, что все атомы поваренной соли подверглись диссоциации?

Напишите формулу этого вещества: NaCl. Посчитайте его молекулярную массу, сложив атомные веса натрия и хлора: 23 + 35,5 = 58,5 а.е.м. (атомных единиц массы). Поскольку молярная масса любого вещества численно равна его молекулярной массе, только выражается в другой размерности (г/моль), то 1 моль поваренной соли (хлористого натрия) будет весить приблизительно 58,5 г.

Вычислить, сколько молей хлористого натрия содержится в 40 г. Произведите деление: 40/58,5 = 0,6838 , или 0,68 моля.

Воспользуйтесь универсальным числом Авогадро, которое равно 6,022*10^23. Это количество элементарных частиц – молекул, атомов или ионов, содержащихся в одном моле любого вещества. В вашем случае до диссоциации хлористый натрий состоял из молекул. Следовательно, в 1 моле этого вещества содержится примерно 6,022*10^23 его молекул. Но у вас 0,68 моля. Произведите умножение: 0,68*6,022*10^23 = 4,095*10^23. Вот столько молекул содержится в 40 г хлористого натрия.

При диссоциации каждая молекула поваренной соли образует два иона: положительно заряженный ион натрия и отрицательно заряженный ион хлора. Поэтому, умножьте полученный результат на 2: 2*4,095*10^23 = 8,19*10^23. Вот столько ионов образовалось при диссоциации 40 г поваренной соли. Задача решена.

Полезный совет

По точно такому же алгоритму можно определить количество ионов любого вещества, принимая во внимание следующие условия:
– вещество должно быть растворимым;
– учитывайте индексы катионов и анионов. Например, при подсчете количества ионов сульфата калия – К2SO4, помните, что каждая его молекула образует три иона.

Источники:

  • молекула поваренной соли

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.



Ученик

(110),
на голосовании



2 года назад

Голосование за лучший ответ

Дина Марковская

Мыслитель

(6416)


2 года назад

Для начала: Вы вообще умеете “видеть” в формуле ионы? Если нет, объясню как.
Смотрите. На первом месте в химической формуле всегда пишется набор положительно заряженных ионов. Положительно заряженные ионы – это протоны Н+ (Если речь идет о кислотах, но не солях), ионы аммония NH4+ и ионы металлов. Перечень большинства таких ионов приводится в верхней строке таблицы растворимости. Смотрите на этот столбик и соотносите с формулой. И найдете, что есть Na+. В формуле вещества под натрием записано число 3. Это означает, что у нас не один атом натрия в формуле и при диссоциации будет три иона натрия.
Na3(HCO3)CO3 = 3Na+ +
Теперь ищем отрицательно заряженные ионы. Туда относят ОН- (если речь идет о щелочах, но не солях), и все остальное со знаком минус, чего найдете в крайнем левом столбике таблицы растворимости. Это анионы кислотных остатков разных. Из них Вы найдете точно СО32-. И еще к отрицательно заряженным ионам относят ионы, в записи которых фигурирует одно или несколько Н. Поэтому туда же отнесем анион НСО3-. Смотрим, сколько ионов в записи формулы. Рядом с (НСО3) и СО3 в формуле соединения нет никаких цифр за скобками или фрагментами. Это обозначает, что каждого иона по одному. Допишем это в уравнение диссоциации:
Na3(HCO3)CO3 = 3Na+ + НСО3- + СО32-
Итого 5 ионов. Три катиона натрия, один карбонат-ион и один гидрокарбонат-ион.

Как определить число ионов

Ион – это электрически заряженная частица. Она образуется, когда атом или молекула притягивает к себе дополнительные электроны или же отдает свои. Положительно заряженные ионы называются катионами, а отрицательно заряженные – анионами. Частицы образуются в растворах в ходе процесса, который называется электролитической диссоциацией. Но это может происходить и при воздействии высокой температуры, электрического тока и т.д. При диссоциации даже крохотного количества вещества образуется определенное число ионов.Как определить число ионов

Поставлена следующая задача: имеется 40 г поваренной соли. Ее растворили в воде. Сколько ионов при этом образовалось, если допустить, что все атомы поваренной соли подверглись диссоциации?

Напишите формулу этого вещества: NaCl. Посчитайте его молекулярную массу, сложив атомные веса натрия и хлора: 23 + 35,5 = 58,5 а.е.м. (атомных единиц массы). Поскольку молярная масса любого вещества численно равна его молекулярной массе, только выражается в другой размерности (г/моль), то 1 моль поваренной соли (хлористого натрия) будет весить приблизительно 58,5 г.

Вычислить, сколько молей хлористого натрия содержится в 40 г. Произведите деление: 40/58,5 = 0,6838 , или 0,68 моля.

Воспользуйтесь универсальным числом Авогадро, которое равно 6,022*10^23. Это количество элементарных частиц – молекул, атомов или ионов, содержащихся в одном моле любого вещества. В вашем случае до диссоциации хлористый натрий состоял из молекул. Следовательно, в 1 моле этого вещества содержится примерно 6,022*10^23 его молекул. Но у вас 0,68 моля. Произведите умножение: 0,68*6,022*10^23 = 4,095*10^23. Вот столько молекул содержится в 40 г хлористого натрия.

При диссоциации каждая молекула поваренной соли образует два иона: положительно заряженный ион натрия и отрицательно заряженный ион хлора. Поэтому, умножьте полученный результат на 2: 2*4,095*10^23 = 8,19*10^23. Вот столько ионов образовалось при диссоциации 40 г поваренной соли. Задача решена.

Здравствуйте дорогие читатели. Сегодня вам разберу что такое электролите и неэлектролиты. И как решить задание где нужно найти сколько молей катионов или анионов надо найти в данном веществе.

Давайте сперва разберем что такое электролиты и неэлектролиты и какие вещества относятся к электролитам, а какие вещества не относятся к электролитам.

Электролиты — вещества, водные растворы которых или расплавы проводят электрический ток.

Неэлектролиты — вещества, водные растворы которых не проводят электрический ток.

К электролитам относятся соли, кислоты, основания. Так, типичными электролитами являются:

— кислоты (НСl, HNO3, H2SO4, Н3РO4, СН3СООН, HF и др.);

— основания (КОН, NaOH, Са(ОН)2, Ва(ОН)2, NH3 ∙ Н2O и др.);

— соли (NaCl, K2SO4, Ca(NO3)2, CH3COONa, NH4Cl и др.).

Большинство органических веществ электролитами не являются. Так, не относятся к электролитам углеводороды, спирты, альдегиды, углеводы и другие.

А электропроводность электролитов обусловлена присутствием в их растворах (или расплавах) ионов, которые и обеспечивают прохождение электрического тока. Для объяснения электропроводности водных растворов кислот, солей и оснований С. Аррениус выдвинул в 1887 г. теорию электролитической диссоциации.

В соответствии с теорией электролитической диссоциции, электролиты при растворении в воде распадаются (диссоциируют) на ионы, которые являются положительно заряженными и отрицательно заряженными. Положительно заряженные ионы называются катионами, отрицательно заряженные — анионами.

В общем виде диссоциация электролита KatAn может быть записана так:

Как решить задание связанное с электролитами и неэлектролитами, а также катионы и анионы в ОГЭ.

Все электролиты можно разделить на сильные и слабые. Сильные электролиты в разбавленных водных растворах полностью диссоциируют на ионы. К сильным электролитам относятся все щёлочи, многие кислоты (такие как НСlO4, НСlO3, НСl, HNO3, H2SO4, HMnO4 и некоторые другие), а также практически все соли (даже если они малорастворимы, т.к. в водном растворе не существуют “молекулы” солей). Слабые электролиты лишь в малой степени диссоциируют на ионы. К слабым электролитам относятся вода, органические кислоты (уксусная, щавелевая, лимонная и тогдалее ), многие неорганические кислоты (сернистая, сероводородная, плавиковая, азотистая, хлорноватистая и другие). В отличие от сильных электролитов, диссоциация слабых электролитов обратима.

Начнем разбор с электролитической диссоциации солей.

Электролитическая диссоциация солей

С точки зрения теории электролитической диссоциации соли — сложные вещества, при диссоциации которых образуются катионы металлов и анионы кислотных остатков. Практически все соли относятся к сильным электролитам, полностью распадаясь в водных растворах на ионы:

Как решить задание связанное с электролитами и неэлектролитами, а также катионы и анионы в ОГЭ.

Если рассмотреть малорастворимые соли, как AgCl или BaSO4 (их растворимость мизерна и не превышает 10-5 моль/л), та часть их, которая перешла в раствор, полностью распадается на ионы:

Как решить задание связанное с электролитами и неэлектролитами, а также катионы и анионы в ОГЭ.

А кислые и основные соли диссоциируют ступенчато.

Например, давайте рассмотрим задание из ОГЭ.

Задание из ОГЭ: 3 моль анионов образуется при полной диссоциации 1 моль

1) фосфата калия (K3PO4)

2) нитрата алюминия (Al(NO3)3)

3) нитрата натрия (NaNO3)

4) сульфата меди(II) (CuSO4)

5) хлорида железа(III) (FeCl3)

Нам нужно найти в каком из соединений при диссоциации 1 моль вещества образуется 3 моль аниона, то есть если разложить вещества на положительно заряженные ионы (катионы) и на отрицательно заряженные ионы (анионы). При разложении первого вещества (фосфата калия) на положительные и отрицательные ионы образуется 3 моль катиона калия и 1 моль фосфат анионов. При разложении второго вещества ( нитрата алюминия) образуется 1 моль катиона алюминия и 3 моль нитрат анионов. При разложении третьего вещества ( сульфата меди(II)) образуется 1 моль катиона меди и 1 моль сульфат анионов. При разложении четвертого вещества (хлорида железа(III)) образуется у моль катиона железа и 3 моль хлорид анионов. Из всех веществ подходят два вещества, это нитрат алюминия и хлорида железа(II), и при этом оба вещества растворимы, что говорит о том что они диссоциируются полностью. Из этого следует что приведенном мною примере два ответа.

В следующей статье я продолжу разбирать тему где в задании по ОГЭ нужно найти сколько анионов и катионов образуются. И в следующей статье разберу диссоциацию кислот и оснований, а также амотерных гидроксидов.

Электролитической диссоциацией называют процесс, в ходе которого молекулы растворенного вещества
распадаются на ионы в результате взаимодействия с растворителем (воды). Диссоциация является обратимым процессом.

Диссоциация обуславливает ионную проводимость растворов электролитов. Чем больше молекул вещества распадается на ионы, тем
лучше оно проводит электрический ток и является более сильным электролитом.

В общем виде процесс электролитической диссоциации можно представить так:

KA ⇄ K+ (катион) + A (анион)

NaCl ⇄ Na+ + Cl

Электролитическая диссоциация и неэлектролит

Замечу, что сила кислоты определяется способностью отщеплять протон. Чем легче кислота его отщепляет, тем она сильнее.

У HF крайне затруднен процесс диссоциации из-за образования водородных связей между F (самым электроотрицательным элементом) одной молекулы
и H другой молекулы.

Ступени диссоциации

Некоторые вещества диссоциируют на ионы не в одну стадию (как NaCl), а ступенчато. Это характерно для многоосновных кислот: H2SO4,
H3PO4.

Посмотрите на ступенчатую диссоциацию ортофосфорной кислоты:

Ступенчатая диссоциация

Важно заметить, что концентрация ионов на разных ступенях разная. На первых ступенях ионов всегда много, а до последних доходят не все молекулы.
Поэтому в растворе ортофосфорной кислоты концентрация дигидрофосфат-анионов будет больше, чем фосфат-анионов.

Для серной кислоты диссоциация будет выглядеть так:

Ступени диссоциации серной кислоты

Для средних солей диссоциация чаще всего происходит в одну ступень:

Na3PO4 ⇄ 3Na+ + PO43-

Из одной молекулы ортофосфата натрия образовалось 4 иона.

K2SO4 ⇄ 2K+ + SO42-

Из одной молекулы сульфата калия образовалось 3 иона.

Электролиты и неэлектролиты

Химические вещества отличаются друг от друга по способности проводить электрический ток. Исходя из этой способности,
вещества делятся на электролиты и неэлектролиты.

Проведения тока через электролит и неэлектролит

Электролиты – жидкие или твердые вещества, в которых присутствуют ионы, способные перемещаться и проводить электрический
ток. Связи в их молекулах обычно ионные или ковалентные сильнополярные.

К ним относятся соли, сильные кислоты и щелочи (растворимые основания).

Степень диссоциации сильных электролитов составляет от 0,3 до 1, что означает 30-100% распад молекул, попавших в раствор, на ионы.

Сильные электролиты

Неэлектролиты – вещества недиссоциирующие в растворах на ионы. В молекулах эти веществ связи ковалентные неполярные или слабополярные.

К неэлектролитам относятся многие органические вещества, слабые кислоты, нерастворимые в воде основания и гидроксид аммония.

Степень их диссоциации до 0 до 0.3, то есть в растворе неэлектролита на ионы распадается до 30% молекул. Они плохо или вообще не проводят
электрический ток.

Слабые электролиты

Молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения

Молекулярное уравнение представляет собой запись реакции с использованием молекул. Это те уравнения, к которым мы привыкли и которыми
наиболее часто пользуемся. Примеры молекулярных уравнений:

Молекулярное уравнение

Полные ионные уравнения записываются путем разложения молекул на ионы. Запомните, что нельзя раскладывать на ионы:

  • Слабые электролиты (в их числе вода)
  • Осадки
  • Газы

Полное ионное уравнение

Сокращенное ионное уравнение записывается путем сокращения одинаковых ионов из левой и правой части. Просто, как в математике – остается только то,
что сократить нельзя.

Сокращенное ионное уравнение

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Добавить комментарий