Най-важното от урока
Видове електролити: Според степента на дисоциация \(\alpha\) биват силни (\(\alpha > 30\%\)), средни и слаби (\(\alpha < 3\%\)).
Дисоциация: При силните е необратима (\(\text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^-\)), а при слабите е обратима (\(\text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{OH}^-\)).
pH-скала: Мярка за киселинност. Разтвор с \(\text{pH} < 7\) е киселинен (напр. оцет), с \(\text{pH}=7\) е неутрален (чиста вода), а с \(\text{pH} > 7\) е основен (сапунен разтвор).
Дисоциация: При силните е необратима (\(\text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^-\)), а при слабите е обратима (\(\text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{OH}^-\)).
pH-скала: Мярка за киселинност. Разтвор с \(\text{pH} < 7\) е киселинен (напр. оцет), с \(\text{pH}=7\) е неутрален (чиста вода), а с \(\text{pH} > 7\) е основен (сапунен разтвор).
Електролити са вещества, чиито водни разтвори или стопилки провеждат ток, защото се разпадат на йони (процес, наречен дисоциация).
Степента на дисоциация (\(\alpha\)) показва каква част от разтвореното вещество се е разпаднала на йони. Тя варира от 0 до 1 (или от 0% до 100%).
\[ \alpha = \frac{\text{количество дисоциирано вещество}}{\text{общо количество разтворено вещество}} \]
Според стойността на \(\alpha\), електролитите биват:
- Силни електролити: \(\alpha > 30\%\). Дисоциират се почти напълно.
- Електролити със средна сила: \(3\% < \alpha < 30\%\).
- Слаби електролити: \(\alpha < 3\%\). Дисоциират се в много малка степен.
Разтвор на фосфорна киселина има степен на дисоциация \(\alpha = 27\%\). Към кой вид електролити спада тя?
Тъй като \(3\% < 27\% < 30\%\), фосфорната киселина е електролит със средна сила.
Процесът на дисоциация при силните електролити е практически необратим и се изразява с права стрелка (\(\rightarrow\)), докато при слабите е обратим и се означава с двойна стрелка (\(\rightleftharpoons\)).
Силен електролит (солна киселина):
\[ \text{HCl}_{(aq)} \rightarrow \text{H}^{+}_{(aq)} + \text{Cl}^{-}_{(aq)} \]
Всички молекули HCl се разпадат на йони.
Слаб електролит (оцетна киселина): \[ \text{CH}_3\text{COOH}_{(aq)} \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COO}^{-}_{(aq)} + \text{H}^{+}_{(aq)} \] Само малка част от молекулите се разпадат; установява се равновесие.
Слаб електролит (оцетна киселина): \[ \text{CH}_3\text{COOH}_{(aq)} \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COO}^{-}_{(aq)} + \text{H}^{+}_{(aq)} \] Само малка част от молекулите се разпадат; установява се равновесие.
Калиевият хидроксид (\(\text{KOH}\)) е силен електролит. Напишете уравнението за неговата дисоциация.
Тъй като е силен електролит, процесът е необратим:
\[ \text{KOH}_{(aq)} \rightarrow \text{K}^{+}_{(aq)} + \text{OH}^{-}_{(aq)} \]
Водата е много слаб електролит. Тя се дисоциира в незначителна степен до водородни (\(\text{H}^+\)) и хидроксидни (\(\text{OH}^-\)) йони. Този процес се нарича автопротолиза.
pH е количествена мярка за киселинността или основността на един разтвор. Дефинира се като отрицателен десетичен логаритъм от концентрацията на водородните йони.
\[ \text{pH} = -\text{lg}[\text{H}^{+}] \]
- \( \text{pH} < 7 \) → Киселинен разтвор ([\(\text{H}^{+}\)] > [\( \text{OH}^{-} \)])
- \( \text{pH} = 7 \) → Неутрален разтвор ([\(\text{H}^{+}\)] = [\( \text{OH}^{-} \)])
- \( \text{pH} > 7 \) → Основен (алкален) разтвор ([\(\text{H}^{+}\)] < [\( \text{OH}^{-} \)])
Разтвор на сода за хляб има pH=9. Какъв е характерът на разтвора?
Тъй като \( \text{pH} > 7 \), разтворът има основен (алкален) характер.
Задачи за упражнение
Лесна: Какъв е характерът (киселинен, основен или неутрален) на човешката кръв, ако нейното pH е приблизително 7.4?
Тъй като \(7.4 > 7\), кръвта има слабо основен (алкален) характер.
Средна: Сярната киселина (\(\text{H}_2\text{SO}_4\)) е силен електролит, а сероводородната киселина (\(\text{H}_2\text{S}\)) е слаб. Напишете уравненията за дисоциацията на двете киселини и обяснете разликата в записа.
За силната сярна киселина процесът е необратим:
\[ \text{H}_2\text{SO}_{4(aq)} \rightarrow 2\text{H}^{+}_{(aq)} + \text{SO}_{4}^{2-}_{(aq)} \]
За слабата сероводородна киселина процесът е обратим:
\[ \text{H}_2\text{S}_{(aq)} \rightleftharpoons 2\text{H}^{+}_{(aq)} + \text{S}^{2-}_{(aq)} \]
Разликата е в стрелката: права (\(\rightarrow\)) за силен електролит и двойна (\(\rightleftharpoons\)) за слаб.
Трудна: В чаша с чиста вода (\(\text{pH}=7\)) се разтваря малко натриев хидроксид (\(\text{NaOH}\)), който е силна основа. Как ще се промени pH – ще се увеличи, ще намалее или ще остане същото? Обосновете се.
pH ще се увеличи.
Обосновка: \(\text{NaOH}\) се дисоциира напълно до \(\text{Na}^+\) и \(\text{OH}^-\) йони. Увеличаването на концентрацията на хидроксидните йони (\(\text{OH}^-\)) прави разтвора основен, което означава, че pH ще стане по-голямо от 7.
Обосновка: \(\text{NaOH}\) се дисоциира напълно до \(\text{Na}^+\) и \(\text{OH}^-\) йони. Увеличаването на концентрацията на хидроксидните йони (\(\text{OH}^-\)) прави разтвора основен, което означава, че pH ще стане по-голямо от 7.
