Повторение ранее пройденного материала.
1.Общая характеристика дисциплины.
2.Предмет, задачи и методы аналитической химии.
3.Области применения химического анализа.
4. Основные этапы развития аналитической химии
Объяснение нового материала.
1.Сущность теории электролитической диссоциации. Понятие об электролитах.
2.Диссоциация кислот, солей, оснований в водных растворах.
3.Химические реакции между электролитами. Ионные уравнения.
4.Уравнение диссоциации воды. Константа автопротолиза воды. Понятие о водородном показателе рН. Характеристика степени кислотности растворов по значению рН и концентрации ионов водорода.
5.Расчет рН и рОН растворов сильных кислот и сильных оснований.
Закрепление материала.
Вопросы:
1. Приведите примеры сильных и слабых электролитов.
2. Напишите уравнение диссоциации воды.
3. Дайте определение катионам и анионам.
4. Как протекают реакции ионного обмена?
5. Назовите условия протекания ионных реакций до конца.
6. запишите выражение для константы автопротолиза воды.
7.Какова концентрация ионов водорода в нейтральной, кислой и щелочной среде?
8. Какое значение имеет водородный показатель рН при проведении аналитических реакций?
9. Какое значение имеет водородный показатель рН в организме человека?
Задание: Напишите уравнения диссоциации электролитов. Для слабых электролитов приведите выражение для константы диссоциации.
CaHPO4.
BaCl2
AlOHBr2
Ni(OH)2
H2SO4
Решение:
CaHPO4 ⇄ Ca2+ + HPO42-
Kд. I = [Ca2+] * [HPO42-] / [CaHPO4]
BaCl2 ⇄ Ba2+ + 2Cl-
AlOHBr2 ⇄ AlOH2+ + 2Br-
Ni(OH)2 ⇄ NiOH+ + OH-
Kд. I = [NiOH+] * [OH-] / [Ni(OH)2]
H2SO4 ⇄ 2H+ + SO42-
Задание: В качестве катионов только ионы водорода образуются при диссоциации:
1) HCI
2) NaOH
3) NaHCO3
4) CuCI2
Задание: рН раствора равен 5. Вычислите [Н+] и [ОН-] в этом растворе. Какова окраска фенолфталеина в этом растворе?
5 Домашнее задание.
Е.В.Барковский С.В.Ткачев «Аналитическая химия» с.17-32 (выучить). Упр.1-4, 6-8, с.29 (устно), упр.9. с.29 (письменно).
М.Э.Полеес«Аналитическая химия» с.11-13.
6.Рефлексия. Сравните свои знания по данной теме в начале занятия и в конце? Есть ли прирост знаний?
Лекция № 2
Дисциплина «Аналитическая химия»
Тема «Теория электролитической диссоциации. Кислотно-основные равновесия в водных растворах»
План лекции
1.Сущность теории электролитической диссоциации. Понятие об электролитах.
2.Диссоциация кислот, солей, оснований в водных растворах.
3.Химические реакции между электролитами. Ионные уравнения.
4.Уравнение диссоциации воды. Константа автопротолиза воды. Понятие о водородном показателе рН. Характеристика степени кислотности растворов по значению рН и концентрации ионов водорода.
5.Расчет рН и рОН растворов сильных кислот и сильных оснований.
Сущность теории электролитической диссоциации
Водные растворы солей, кислот и оснований обладают рядом особенностей по сравнению с растворами других веществ. Шведский ученый Сванте Аррениус в 1887 г. предложил теорию ионизации, согласно которой при растворении кислот, оснований и солей в воде происходит расщепление молекул на ионы.
Вещества, распадающиеся на ионы в растворахили расплавах и поэтому проводящие электрический ток, называются электролитами.
Распад электролитов на ионы при растворении их в воде называется электролитической диссоциацией (ТЭД).
Сущность теории Аррениуса сводится к следующим трем положениям:
1.Электролиты при растворении в воде распадаются (диссоциируют) на ионы. Ио́н (др.-греч. ἰόν — идущее) — одноатомная или многоатомная электрически заряженная частица.
2.Под действием электрического тока ионы приобретают направленное движение: положительно заряженные ионы движутся к катоду иназываются катионами;отрицательно заряженные - к аноду, они называютсяанионами.
3. Диссоциация – обратимый процесс: параллельно с распадом молекул на ионы (диссоциация) протекает процесс соединения ионов в молекулы (ассоциация). Общая запись этих двух процессов:
КА <=> К+ + А-, (1)
где КА – электролит, К+ - катион, А- - анион.
Диссоциация кислот, солей, оснований в водных растворах.
Электролитами являются соединения с ковалентной полярной и ионной химической связью. Это растворимые кислоты, основания и соли.
Кислоты – электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только катионы водорода.
Диссоциация сильной кислоты: НСl → Н+ + Сl-.
Многоступенчатая диссоциация слабой кислоты:
H3PO4 <=> Н+ + H2 PO-4
H2 PO-4 <=> Н+ + HPO2-4
H PO2-4 <=> Н+ + PO3-4