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 называются анионами.

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⁺ + HPO^2-₄

H PO^2-₄ <=> Н⁺ + PO^3-₄