Keemiatunni konspektid, 9. klass
Tunni teema: "Elektrolüütiline dissotsiatsioon"
Tunni tüüp: Teadmiste üldistamine ja süstematiseerimine.
Sihtmärk: kinnistada õpilaste teadmisi teemal "Elektrolüütilise dissotsiatsiooni teooria"
Ülesanded:
Hariduslik:
Kinnitada õpilaste teadmisi elektrolüütilise dissotsiatsiooni protsessi olemusest,
Aidake õpilastel omandada teema põhimõisted,
Aidake omandada protsessi mehhanismide ja tingimuste kontseptsiooni, kasutades elektrolüüdi, mitteelektrolüüdi mõisteid;
Õppige kirjutama keemilisi reaktsioone molekulaarsel ja ioonsel kujul.
Hariduslik:
süvendada ja laiendada teadmisi ainete omadustest ioontasandil;
kujundada teaduslikku maailmapilti ja arendada vaimse tegevuse meetodeid;
arendada jätkuvalt kõneoskust, vaatlusoskust ja näidiseksperimendi põhjal järelduste tegemise oskust;
oskama rakendada tugimärkmeid ja neid iseseisvalt koostada.
Koolitajad:
kujundada teaduslik maailmavaade ainete ehitusest ja omadustest;
paljastada füüsikaliste ja keemiliste protsesside teadmiste arendamise idee uute faktide kogunemisel ja katse põhjal;
luua tingimused õppimishuviga hariduseks, töötada selle nimel, et kujundada õpilastes suhtumist keemiasse kui võimalikku tulevase praktilise tegevuse valdkonda.
Tunni struktuur:
Organisatsioonimoment (2 min.);
Tunni teema ja eesmärgi sõnastus (2 min);
Motivatsiooni kujundamine (1 min.);
Algteadmiste täiendamine (5 min.);
Üldistus ja süstematiseerimine (15 min.)
Teadmiste ja oskuste rakendamine (18 min.);
Töö kokkuvõtte tegemine tunnis (1 min)
Kodutöö aruandlus ja kommenteerimine (1 min)
Tundide ajal
Eelmistes tundides tutvusime ühe olulisema keemiateaduse aluseks oleva teooriaga - elektrolüütilise dissotsiatsiooni teooriaga.Õpilased kuulavad hoolikalt õpetajat
Ja täna tunnis peame selle teooria kohta teadmisi üldistama ja süstematiseerima ning kindlustama dissotsiatsiooni- ja ioonivahetusreaktsioonide võrrandite koostamise oskuse. Tunnis täidame erinevaid ülesandeid, teie tabelitel on tööleht ülesannetega ja tabel, kuhu sisestate tulemused. Tunni lõpus saate iseseisvalt hinnata oma teadmisi käsitletava teema kohta.
Frontaalne
Kõigepealt tuletagem meelde "elektrolüütide" määratlust. Mis see on?
Mis on "mitteelektrolüüdid"?
Andke nüüd "elektrolüütilise dissotsiatsiooni" määratlus
Ained koto lahused või sulabelektrolüüdid .
Nimetatakse aineid, mille lahused ja sulamid ei juhi elektrivoolu mitteelektrolüüdid.
Nimetatakse protsessi, mille käigus elektrolüüdid lahustuvad vees või sulavad ioonideks elektrolüütiline dissotsiatsioon.
Individuaalne
Nüüd palun õpilasel minna tahvli juurde ja paljastada pakutud diagrammi abil EMF-i protsessi olemus. Andke vastused küsimustele: Mis on dissotsiatsioon, assotsiatsioon, hüdreeritud ioonid, katioonid, anioonid.
Kuidas elektroode laetakse?
Kuidas neid nimetatakse? Miks?
Millised on ioonide laengud?
Ained, lahused või sulamid Nad juhivad elektrivoolu ja neid nimetatakse elektrolüüdid . Sulatustes ja lahustes lagunevad elektrolüüdid laetud osakesteks -ioonid . Elektrolüütide ioonideks lagunemise protsessi nimetatakseelektrolüütiline dissotsiatsioon . See on pöörduv protsess. Vastupidiselt laetud ioonide kombinatsiooni nimetatakseassotsiatsioon .
Sulandites olevad ioonid erinevad lahuste ioonidest selle poolest, et viimased on ümbritsetud hüdratatsioonikihiga. Ioonid lahustes ja sulatis liiguvad kaootiliselt. Elektrivoolu mõjul omandavad nad suunalise liikumise. Positiivselt laetud ioonid liiguvad negatiivse elektroodi (katoodi) suunas ja seetõttu nimetatakse neidkatioon ami, negatiivselt laetud ioonid liiguvad elektriväljas anoodi poole ja neid nimetatakseanioon ami.
TED-i põhisätted.
Elektrolüüdid lahustes ja sulatis lagunevad ioonideks.
Ioonidel on aatomitest erinev struktuur.
Sulamis ja lahuses liiguvad ioonid kaootiliselt, kuid elektrivoolu läbimisel hakkavad ioonid liikuma suunaliselt: katioonid - katoodi poole, anioonid - anoodi suunas.
Rakendus
Individuaalne
Rääkige diagrammi abil veemolekuli struktuurist.
Veemolekulis on O-H sidemed on polaarsed, nihkub nende sidemete elektrontihedus hapnikuaatomi poole, kuna see on elektronegatiivsem. Selle tulemusena tekib hapnikuaatomile osaline negatiivne laeng ja vesinikuaatomitele osaline positiivne laeng. Kuna H-O-H nurk on 105°, satuvad hapnikuaatom ja vesinikuaatomid molekuli erinevatesse otstesse, millesse ilmuvad justkui kaks poolust. Selliseid molekule nimetatakse dipoolideks.
Individuaalne
Diagrammi abil pakkuge välja elektrolüütide dissotsiatsiooni mehhanism
Kui ioonkristall on vette kastetud, on vee dipoolid orienteeritud ioonide suhtes vastupidiselt laetud otstega (poolustega). Elektrostaatilise interaktsiooni tulemusena lahustunud aine ioonide ja veemolekulide vahel ioonkristall hävib ja moodustubhüdraatunud ioonide lahustes (dissotsiatsiooniprotsess). Kui kovalentse polaarse sidemega ained lahustatakse vees, eelneb dissotsiatsiooniprotsessile sideme polariseerumine. Vastavalt orienteeritud vee dipoolid polariseerivad selle sideme, pöördudes ta sisse iooniline, millele järgneb aine dissotsiatsioon hüdraatunud ioonide moodustumisega.
Sellised ideed eri tüüpi keemiliste sidemetega (CB) ühendite dissotsiatsioonist vesilahustes ei tekkinud kohe.
Frontaalne
Nagu teate, on lahendusteooriaid mitu. Kirjeldage neid teooriaid lühidalt ja nimetage nende autor.
Miks lahuse lahjendamine dissotsiatsiooni suurendab?
S. Arrhenius ja teised füüsikateooria pooldajad, avastades ioone lahusti toimel tekkinud lahustest, ei võtnud arvesse nende hüdratatsiooni.
DI. Lahuste keemilise teooria autor Mendelejev eraldas väävelhappehüdraadid aeglaseltaurustumine selle lahuseid ja väljendas mõtet, et lahustes tekivad lahustunud aine ja lahusti nõrgad keemilised ühendid (üldjuhul solvaadid).
Seejärel I.A. Kablukov ja teised teadlased, ühendades mõlemad teooriad, näitasid, et lahustumine on füüsikaline ja keemiline protsess; selle tulemusena tekivad hüdraatunud ioonid.
Lahustumisel suureneb veemolekulide arv, mis muudavad aatomid hüdraatunud ioonideks; samuti suureneb ainete dissotsiatsioon temperatuuri tõustes, mis on tingitud molekulide liikumiskiiruse suurenemisest
Iseseisev töö
Proovige nüüd oma märkmikus ise koostada võrdlusskeem "Tugevad ja nõrgad elektrolüüdid". Too igas rühmas 3 näidet.
Määratlege oma märkmetes mõiste. Dissotsiatsiooni aste ja selle määramise valem
Õpilased koostavad diagrammi iseseisvalt 10-15 minuti jooksul.
Aine dissotsiatsiooniprotsessi lahuses saab kvantitatiivselt hinnata dissotsiatsiooniastme α järgi. See arvutatakse ioonideks lagunenud elektrolüüdi molekulide arvu ja lahustunud aine molekulide koguarvu suhtena ja väljendatakse protsentides.
Dissotsiatsiooni aste α sõltub lahustunud aine ja lahusti kristallide või molekulide keemilise sideme olemusest. Mida polaarsem see side on, seda suurem on α väärtus. Lahuste lahjendamisel a suureneb (vt graafikut, kus c on lahuse kontsentratsioon).
Sõltuvalt dissotsiatsiooniastmest jaotatakse kõik elektrolüüdid tugevateks (α > 30%), keskmise tugevusega (α 2 kuni 30%), nõrkadeks (α< 1 %). Приведены их примеры.
Kas arvate, et suutsime oma eesmärgid saavutada?
Milline materjal esitas teile väljakutse?
Hindamine töö klassis
Kirjutage ainete dissotsiatsioonivõrrandid: Al 2 (SO 4) 3, K 2 CO 3, FeCl 3.
Rakendused
Skeem 1
Skeem 2
Skeem 3
Skeem 4
Skeem 5
Skeem 6
Kasahstan, Põhja-Kasahstani piirkond, Gabit Musrepovi nimeline ringkond, Sokologorovka küla
KSU "Sokologorovskaja keskkool"
Tund 9. klassis
Teema: "Dissotsiatsiooniprotsessi olemus"
Tunniplaan
Teema: Elektrolüütilise dissotsiatsiooni protsessi olemus
Tunni eesmärgid: süvendada ja üldistada teadmisi, elektrolüütilise dissotsiatsiooni põhimõisteid; õpetada neid kasutama dissotsiatsioonivõrrandite koostamisel; annab aimu elektrolüütilise dissotsiatsiooni teooria universaalsusest ja selle rakendamisest anorgaanilises keemias.
Põhimõisted: elektrolüüdid, mitteelektrolüüdid, dissotsiatsioon, hüdraadid, kristalsed hüdraadid.
Tunni struktuur
1) Korralduslik moment
2) Kodutööde kontrollimine
3) Uue materjali õppimine
4) Uue materjali koondamine
5) Kodutöö, hinde panemine
Tundide ajal
1) Korraldusmoment (3-5 min.)
2) Kodutööde kontrollimine (10 min.)
a) Tuvastage kovalentsed polaarsed ja mittepolaarsed sidemed järgmistes molekulides: N 2, CO 2, NH 3, SO 2, HBr.
b) Mis on elektronegatiivsus?
c) Kuidas tekivad σ-sidemed ja π-sidemed?
d) Millest on tingitud CO 2 ja SiO 2 füüsikaliste omaduste järsk erinevus?
e) Loetlege keemiliste sidemete tüübid.
3) uue materjali õppimine (15-20 min.)
Elektrolüüdid ja mitteelektrolüüdid. Erinevat tüüpi keemiliste sidemetega ainete vees lahustumise tunnustega saab tutvuda eksperimentaalselt, uurides nende ainete lahuste elektrijuhtivust lahuste elektrijuhtivuse testimise seadme abil.
Kui kastate seadme elektroodid näiteks kuiva lauasoola sisse, siis lambipirn ei sütti. Sama tulemuse saadakse, kui elektroodid kastetakse destilleeritud vette. Kui aga elektroodid on kastetud naatriumkloriidi vesilahusesse, hakkab lambipirn hõõguma. See tähendab, et naatriumkloriidi lahus juhib elektrivoolu. Teised lahustuvad soolad, leelised ja happed käituvad sarnaselt naatriumkloriidiga. Soolad ja leelised juhivad elektrivoolu mitte ainult vesilahustes, vaid ka sulamites. Vesilahused, näiteks suhkur, glükoos, alkohol, hapnik, lämmastik, ei juhi elektrivoolu. Nende omaduste alusel jagunevad kõik ained e elektrolüüdid Ja mitteelektrolüüdid.
Erinevat tüüpi keemiliste sidemetega ainete vees lahustumise mehhanism. Miks juhivad vaadeldavatest näidetest soolad, leelised ja happed vesilahuses elektrivoolu? Sellele küsimusele vastamiseks on vaja meeles pidada, et ainete omadused määrab nende struktuur. Näiteks naatriumkloriidi kristallide struktuur erineb hapniku ja vesiniku molekulide struktuurist.
Ioonsete sidemetega ainete vees lahustumise mehhanismi õigeks mõistmiseks tuleks arvestada ka sellega, et veemolekulides on vesiniku- ja hapnikuaatomite vahel kovalentsed ülipolaarsed sidemed. Seetõttu on veemolekulid polaarsed. Selle tulemusena tõmbavad veemolekulid näiteks naatriumkloriidi lahustumisel oma negatiivsete pooluste abil positiivsete pooluste – negatiivselt laetud kloriidioonide – poole. Selle tulemusena nõrgeneb side ioonide vahel ja kristallvõre hävib. Seda protsessi soodustab ka suur vee dielektriline konstant, mis 20ºС juures võrdub 81-ga. Ioonide vaheline keemiline side vees nõrgeneb vaakumiga võrreldes 81 korda.
Kui vees lahustatakse kovalentse ülipolaarse sidemega aineid, nagu vesinikkloriid HCl, muutub keemilise sideme iseloom, s.t. polaarsete veemolekulide mõjul muutub kovalentne polaarne side ioonseks sidemeks ja seejärel osakeste eraldumise protsess.
Elektrolüütide sulamisel suurenevad osakeste võnkuvad liikumised, mis viib nendevahelise ühenduse nõrgenemiseni. Selle tulemusena hävib ka kristallvõre. Järelikult lagunevad need ained soolade ja leeliste lahustumisel ioonideks.
Elektrolüüdi lagunemist ioonideks, kui see lahustatakse vees või sulatatakse, nimetatakse elektrolüütiliseks dissotsiatsiooniks.
Elektrolüütilise dissotsiatsiooni teoreetilised põhiprintsiibid sõnastas 1887. aastal Rootsi teadlane Svante Arrhenius. S. Arrheniusel ei õnnestunud aga täielikult paljastada elektrolüütilise dissotsiatsiooni protsessi keerukust. Ta ei võtnud arvesse lahusti molekulide rolli ja uskus, et vesilahuses on vabu ioone. Elektrolüütilise dissotsiatsiooni kontseptsiooni arendati edasi Venemaa teadlaste I. A. Kablukovi ja V. A. Kistjakovski töödes. Nende teadlaste ideede olemuse mõistmiseks tutvugem nähtustega, mis tekivad siis, kui ained lahustuvad vees.
Kui tahke naatriumhüdroksiid NaOH või kontsentreeritud väävelhape H2SO4 lahustatakse vees, tekib tugev kuumenemine. Väävelhappe lahustamisel tuleb olla eriti ettevaatlik, kuna temperatuuri tõusu tõttu võib osa veest muutuda auruks ja selle rõhu all happe anumast välja paiskuda. Selle vältimiseks väävelhape valatakse peenikese joana (aga mitte vastupidi!) pidevalt segades vette.
Kui märjale lauale asetatud õhukeseseinalises klaasis näiteks ammooniumnitraati (ammooniumnitraati) vees lahustada, siis täheldatakse nii tugevat jahtumist, et klaas lausa külmub selle külge. Miks ainete lahustumisel mõnel juhul toimub kuumenemine ja teistel jahutamine?
Kui tahked ained lahustuvad, hävivad nende kristallvõred ja tekkivad osakesed jaotuvad lahusti molekulide vahel. Kus vajalik energia neeldub väljast ja toimub jahtumine. Selle tunnuse järgi tuleks lahustumisprotsess omistada füüsikalised nähtused.
Miks tekib kuumutamine, kui mõned ained lahustuvad?
Nagu me teame, on soojuse eraldumine märk keemilisest reaktsioonist. Seega lahustumisel toimuvad ka keemilised reaktsioonid. Näiteks väävelhappemolekulid reageerivad veemolekulidega ja tekivad ühendid koostisega H 2 SO 4 ·H 2 O (väävelhappe monohüdraat) ja H 2 SO 4 ·2H 2 O (väävelhappe dihüdraat), s.o. väävelhappe molekul seob ühe või kaks veemolekuli.
Väävelhappemolekulide koosmõju veemolekulidega nimetatakse hüdratatsioonireaktsioonideks ja aineid, mis sel juhul tekivad, nimetatakse hüdraatideks.
Ülaltoodud näidetest on selge, et tahkete ainete lahustamisel vees toimuvad nii füüsikalised kui keemilised protsessid. Kui hüdratatsiooni tulemusena vabaneb rohkem energiat, kui kulub aine kristallide hävitamisele, siis lahustumisega kaasneb kuumutamine, kui vastupidi, jahutamine.
Seega lahustumine on füüsikalis-keemiline protsess.
Seda lahustumisprotsessi olemust ja lahenduste olemust põhjendas kõigepealt teoreetiliselt suur vene teadlane D. I. ta arenes Lahuste hüdratatsiooniteooria.
Hüdratsiooniprotsesse uurides tekkis teadlastel küsimus: milliste osakestega vesi reageerib?
I.A.Kablukov ja V.A.Kistjakovski pakkusid välja, et elektrolüütide ioonid reageerivad vee molekulidega, s.t. juhtub ioonide hüdratsioon. See
4) Uue materjali konsolideerimine (5-7 min.)
a) Millal alustati õhu koostise uurimist?
b) Milliseid aineid õhk sisaldab?
c) Milline teadlane tegi 1774. aastal esmakordselt kindlaks Prantsuse õhu koostise?
5) Kodutöö, hindamine (3 min)
§26 ümberjutustus p.70-72; harjutused nr 3, 4,5 lk.72
1. Üldsätted
1.1. Ärialase maine säilitamiseks ja föderaalseaduste järgimise tagamiseks peab Föderaalne Riigiasutus Riiklik Tehnoloogiainstituut "Informika" (edaspidi ettevõte) kõige olulisemaks ülesandeks isikuandmete töötlemise legitiimsuse ja turvalisuse tagamist. Ettevõtte äriprotsesside subjektide andmed.
1.2. Selle probleemi lahendamiseks on Ettevõte juurutanud, opereerib ja läbib perioodilise isikuandmete kaitse süsteemi ülevaatuse (seire).
1.3. Isikuandmete töötlemine Ettevõttes toimub järgmistel põhimõtetel:
Isikuandmete töötlemise eesmärkide ja meetodite seaduslikkus ning terviklikkus;
Isikuandmete töötlemise eesmärkide vastavus isikuandmete kogumisel eelnevalt kindlaks määratud ja märgitud eesmärkidele, samuti Ettevõtte volitustele;
Töödeldavate isikuandmete mahu ja olemuse, isikuandmete töötlemise meetodite vastavus isikuandmete töötlemise eesmärkidele;
Isikuandmete usaldusväärsus, asjakohasus ja piisavus töötlemise eesmärkide seisukohalt, isikuandmete töötlemise lubamatus, mis on isikuandmete kogumise eesmärkidega võrreldes ülemäärane;
Isikuandmete turvalisuse tagamiseks võetavate organisatsiooniliste ja tehniliste meetmete õiguspärasus;
Ettevõtte töötajate teadmiste taseme pidev tõstmine isikuandmete turvalisuse tagamise valdkonnas nende töötlemisel;
Isikuandmete kaitse süsteemi pideva täiustamise poole püüdlemine.
2. Isikuandmete töötlemise eesmärgid
2.1. Ettevõte on kooskõlas isikuandmete töötlemise põhimõtetega kindlaks määranud töötlemise koosseisu ja eesmärgid.
Isikuandmete töötlemise eesmärgid:
Seltsi ja tema töötajate vaheliste töösuhete tekkimise või lõppemise aluseks olevate töölepingute sõlmimine, toetamine, muutmine, lõpetamine;
Portaali, isiklike kontoteenuste pakkumine õpilastele, vanematele ja õpetajatele;
Õpitulemuste talletamine;
Föderaalseadustes ja muudes normatiivaktides sätestatud kohustuste täitmine;
3. Isikuandmete töötlemise reeglid
3.1. Ettevõte töötleb ainult neid isikuandmeid, mis on esitatud föderaalse osariigi autonoomse asutuse riiklikus teadusuuringute instituudis "Informika" töödeldavate isikuandmete kinnitatud loendis.
3.2. Ettevõte ei luba töödelda järgmiste kategooriate isikuandmeid:
Rass;
Poliitilised vaated;
Filosoofilised uskumused;
Tervisliku seisundi kohta;
Intiimse elu seisund;
Rahvus;
Usulisi tõekspidamisi.
3.3. Ettevõte ei töötle biomeetrilisi isikuandmeid (isiku füsioloogilisi ja bioloogilisi omadusi iseloomustav teave, mille alusel saab tuvastada tema isikut).
3.4. Ettevõte ei teosta isikuandmete piiriülest edastamist (isikuandmete edastamine välisriigi territooriumile välisriigi ametiasutusele, välisriigi füüsilisele või välisriigi juriidilisele isikule).
3.5. Ettevõte keelab teha isikuandmete subjektide kohta otsuseid, mis põhinevad üksnes nende isikuandmete automatiseeritud töötlemisel.
3.6. Ettevõte ei töötle andmeid subjektide karistusregistri kohta.
3.7. Ettevõte ei avalda subjekti isikuandmeid avalikult kättesaadavates allikates ilma tema eelneva nõusolekuta.
4. Rakendatud nõuded isikuandmete turvalisuse tagamiseks
4.1. Isikuandmete turvalisuse tagamiseks nende töötlemise ajal rakendab Ettevõte isikuandmete töötlemise ja turvalisuse tagamise valdkonnas järgmiste Vene Föderatsiooni normatiivdokumentide nõudeid:
27. juuli 2006. aasta föderaalseadus nr 152-FZ “Isikuandmete kohta”;
Vene Föderatsiooni valitsuse 1. novembri 2012. aasta määrus N 1119 "Isikuandmete kaitse nõuete kinnitamise kohta nende töötlemisel isikuandmete infosüsteemides";
Vene Föderatsiooni valitsuse 15. septembri 2008. aasta dekreet nr 687 "Automatiseerimisvahendeid kasutamata teostatava isikuandmete töötlemise eripära käsitlevate määruste kinnitamise kohta";
Venemaa FSTECi 18. veebruari 2013. aasta korraldus N 21 "Isikuandmete infosüsteemides töötlemise ajal isikuandmete turvalisuse tagamiseks vajalike organisatsiooniliste ja tehniliste meetmete koosseisu ja sisu kinnitamise kohta";
Isikuandmete turvalisuse ohtude põhimudel nende töötlemisel isikuandmete infosüsteemides (kinnitatud Venemaa FSTECi asedirektori poolt 15. veebruaril 2008);
Isikuandmete infosüsteemides töötlemise ajal isikuandmete turvalisust ähvardavate hetkeohtude kindlakstegemise metoodika (kinnitatud Venemaa FSTECi asedirektori poolt 14. veebruaril 2008).
4.2. Ettevõte hindab isikuandmete subjektidele tekitatud kahju ja tuvastab ohud isikuandmete turvalisusele. Vastavalt tuvastatud hetkeohtudele rakendab Ettevõte vajalikke ja piisavaid organisatsioonilisi ja tehnilisi meetmeid, sealhulgas infoturbe vahendite kasutamist, volitamata juurdepääsu tuvastamist, isikuandmete taastamist, isikuandmetele juurdepääsu reeglite kehtestamist, samuti järelevalvet ja rakendatud meetmete tõhususe hindamine.
4.3. Ettevõte on määranud isikuandmete töötlemise korraldamise ja turvalisuse tagamise eest vastutavad isikud.
4.4. Ettevõtte juhtkond on teadlik vajadusest ja on huvitatud ettevõtte põhitegevuse osana töödeldavate isikuandmete piisava turvalisuse tagamisest nii Vene Föderatsiooni regulatiivsete dokumentide nõuete kui ka seisukohast põhjendatud seisukohast. äririskide hindamisest.
See tund on pühendatud teema "Elektrolüütiline dissotsiatsioon" uurimisele. Selle teema uurimise käigus saate aru mõne hämmastava fakti olemusest: miks hapete, soolade ja leeliste lahused juhivad elektrivoolu; Miks on elektrolüüdilahuse keemistemperatuur kõrgem kui mitteelektrolüüdi lahusel.
Teema: Keemiline side.
Õppetund:Elektrolüütiline dissotsiatsioon
Meie tunni teema on " Elektrolüütiline dissotsiatsioon" Püüame selgitada mõningaid hämmastavaid fakte:
Miks juhivad hapete, soolade ja leeliste lahused elektrivoolu?
Miks on elektrolüüdilahuse keemistemperatuur alati kõrgem kui sama kontsentratsiooniga mitteelektrolüüdi lahuse keemistemperatuur?
Svante Arrhenius
1887. aastal Rootsi füüsik keemik Svante Arrhenius, Vesilahuste elektrijuhtivust uurides pakkus ta välja, et sellistes lahustes lagunevad ained laetud osakesteks – ioonideks, mis võivad liikuda elektroodidele – negatiivse laenguga katoodile ja positiivse laenguga anoodile.
See on lahenduste elektrivoolu põhjus. Seda protsessi nimetatakse elektrolüütiline dissotsiatsioon(sõnasõnaline tõlge - lõhenemine, lagunemine elektri mõjul). See nimi viitab ka sellele, et dissotsiatsioon toimub elektrivoolu mõjul. Edasised uuringud näitasid, et see pole nii: ioonid on ainultlaengukandjad lahuses ja eksisteerivad selles sõltumata sellest, kas see läbibpraegune lahendus või mitte. Svante Arrheniuse aktiivsel osalusel sõnastati elektrolüütilise dissotsiatsiooni teooria, mis on sageli nimetatud selle teadlase järgi. Selle teooria põhiidee seisneb selles, et elektrolüüdid lagunevad lahusti mõjul spontaanselt ioonideks. Ja just need ioonid on laengukandjad ja vastutavad lahuse elektrijuhtivuse eest.
Elektrivool on vaba laetud osakeste suunatud liikumine. Sa juba tead seda soolade ja leeliste lahused ja sulamid on elektrit juhtivad, kuna need ei koosne neutraalsetest molekulidest, vaid laetud osakestest - ioonidest. Sulamisel või lahustamisel muutuvad ioonid tasuta elektrilaengu kandjad.
Aine lagunemise protsessi vabadeks ioonideks, kui see lahustub või sulab, nimetatakse elektrolüütiliseks dissotsiatsiooniks.
Riis. 1. Naatriumkloriidi ioonideks lagunemise skeem
Elektrolüütilise dissotsiatsiooni olemus seisneb selles, et ioonid muutuvad veemolekuli mõjul vabaks. Joonis 1. Elektrolüüdi ioonideks lagunemise protsess on kujutatud keemilise võrrandi abil. Kirjutame naatriumkloriidi ja kaltsiumbromiidi dissotsiatsioonivõrrandi. Kui üks mool naatriumkloriidi dissotsieerub, moodustub üks mool naatriumkatioone ja üks mool kloriidianioone. NaCl⇄ Na + + Cl -
Kui üks mool kaltsiumbromiidi dissotsieerub, moodustub üks mool kaltsiumi katioone ja kaks mooli bromiidi anioone.
CaBr 2 ⇄ Ca 2+ + 2 Br -
Märge: kuna võrrandi vasakule küljele on kirjutatud elektriliselt neutraalse osakese valem, peab ioonide kogulaeng olema võrdne nulliga.
Järeldus: soolade dissotsiatsioonil tekivad happejäägi metallikatioonid ja anioonid.
Vaatleme leeliste elektrolüütilise dissotsiatsiooni protsessi. Kirjutame dissotsiatsioonivõrrandi kaaliumhüdroksiidi ja baariumhüdroksiidi lahusesse.
Kui üks mool kaaliumhüdroksiidi dissotsieerub, moodustub üks mool kaaliumi katioone ja üks mool hüdroksiidi anioone. KOH⇄ K + + Oh -
Kui üks mool baariumhüdroksiidi dissotsieerub, moodustub üks mool baariumi katioone ja kaks mooli hüdroksiidi anioone. Ba(Oh) 2 ⇄ Ba 2+ + 2 Oh -
Järeldus: Leeliste elektrolüütilise dissotsiatsiooni käigus tekivad metalli katioonid ja hüdroksiidi anioonid.
Vees lahustumatud alused praktiliselt ei ole eksponeeritud elektrolüütiline dissotsiatsioon, kuna need on vees praktiliselt lahustumatud ja kuumutamisel lagunevad, seega pole sulamist võimalik saada.
Riis. 2. Vesinikkloriidi ja vee molekulide ehitus
Mõelge hapete elektrolüütilise dissotsiatsiooni protsessile. Happemolekulid moodustuvad polaarsete kovalentsete sidemetega, mis tähendab, et happed ei koosne mitte ioonidest, vaid molekulidest.
Tekib küsimus: kuidas siis hape dissotsieerub, ehk kuidas tekivad hapetes vabad laetud osakesed? Selgub, et ioonid tekivad happelahustes just lahustumisel.
Vaatleme vesinikkloriidi elektrolüütilise dissotsiatsiooni protsessi vees, kuid selleks paneme kirja vesinikkloriidi ja vee molekulide struktuuri. Joonis 2.
Mõlemad molekulid on moodustatud polaarse kovalentse sidemega. Vesinikkloriidi molekulis on elektrontihedus nihkunud klooriaatomi poole ja veemolekulis hapnikuaatomi poole. Veemolekul on võimeline vesinikkloriidi molekulist eraldama vesinikkatiooni, mille tulemusena moodustub hüdroniumkatioon H 3 O +.
Elektrolüütilise dissotsiatsiooni reaktsiooni võrrand ei võta alati arvesse hüdrooniumi katiooni moodustumist - tavaliselt öeldakse, et moodustub vesinikkatioon.
Siis näeb vesinikkloriidi dissotsiatsioonivõrrand välja järgmine:
HCl⇄ H + + Cl -
Kui üks mool vesinikkloriidi dissotsieerub, moodustub üks mool vesinikkatiooni ja üks mool kloriidianioone.
Väävelhappe astmeline dissotsiatsioon
Mõelge väävelhappe elektrolüütilise dissotsiatsiooni protsessile. Väävelhape dissotsieerub astmeliselt, kahes etapis.
I- dissotsiatsiooni staadium
Esimeses etapis eraldatakse üks vesiniku katioon ja moodustub vesiniksulfaadi anioon.
II - dissotsiatsiooni staadium
Teises etapis toimub vesiniksulfaadi anioonide edasine dissotsiatsioon. HSO 4 - ⇄ H + + NII 4 2-
See etapp on pöörduv, see tähendab, et tekkivad sulfaadiioonid võivad siduda vesiniku katioone ja muutuda vesiniksulfaadi anioonideks. Seda näitab pöörduvuse märk.
On happeid, mis ei dissotsieeru täielikult isegi esimesel etapil - sellised happed on nõrgad. Näiteks süsihape H2CO3.
Nüüd saame selgitada, miks elektrolüüdi lahuse keemistemperatuur on kõrgem kui mitteelektrolüüdi lahuse keemistemperatuur.
Lahustumise ajal interakteeruvad lahustunud aine molekulid lahusti, näiteks vee molekulidega. Mida rohkem lahustunud aine osakesi on ühes mahus vees, seda kõrgem on selle keemistemperatuur. Kujutage nüüd ette, et võrdses koguses vees lahustatakse võrdses koguses elektrolüütilist ainet ja mitteelektrolüütilist ainet. Vees olev elektrolüüt laguneb ioonideks, mis tähendab, et selle osakeste arv on suurem kui mitteelektrolüüdi lahustumisel. Seega selgitab vabade osakeste olemasolu elektrolüüdis, miks elektrolüüdilahuse keemistemperatuur on kõrgem kui mitteelektrolüüdi lahuse keemistemperatuur.
Õppetunni kokkuvõte
Selles õppetükis õppisite, et hapete, soolade ja leeliste lahused on elektrit juhtivad, kuna nende lahustumisel tekivad laetud osakesed - ioonid. Seda protsessi nimetatakse elektrolüütiliseks dissotsiatsiooniks. Soolade dissotsieerumisel tekivad metallikatioonid ja happeliste jääkide anioonid. Leeliste dissotsieerumisel tekivad metallikatioonid ja hüdroksiidianioonid. Hapete dissotsieerumisel tekivad happejäägi vesinikkatioonid ja anioonid.
1. Rudzitis G.E. Anorgaaniline ja orgaaniline keemia. 9. klass: õpik üldharidusasutustele: algtase / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman. M.: Valgustus. 2009 119 lk.: ill.
2. Popel P.P. Keemia: 8. klass: õpik üldharidusasutustele / P.P. Popel, L.S. Krivlya. -K.: IC “Akadeemia”, 2008.-240 lk.: ill.
3. Gabrielyan O.S. Keemia. 9. klass. Õpik. Kirjastaja: Bustard: 2001. 224s.
1. nr 1,2 6 (lk 13) Rudzitis G.E. Anorgaaniline ja orgaaniline keemia. 9. klass: õpik üldharidusasutustele: algtase / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman. M.: Valgustus. 2009 119 lk.: ill.
2. Mis on elektrolüütiline dissotsiatsioon? Millised ainete klassid kuuluvad elektrolüütide hulka?
3. Mis tüüpi sidemega ained on elektrolüüdid?
Abstraktne
keemiatund 8. klassis
Kool nr 16 Saranskis
Keemiaosakonna 4. kursuse üliõpilased
Füüsika ja Keemia Instituut
nime saanud Moskva Riiklik Ülikool N. P. Ogareva
Tunni teema: Elektrolüütiline dissotsiatsioon.
Tunni eesmärgid:
Hariduslik:kujundada põhimõisteid elektrolüütide ja mitteelektrolüütide kohta, dissotsiatsioonivõrrandite kirjutamise kohta, kaaluda erinevat tüüpi sidemetega ainete dissotsiatsioonimehhanismi.
Hariduslik: Meeskonnatöö oskuste kujundamine koos individuaalse tööga, õpilaste loomingulise aktiivsuse, kognitiivse keemiahuvi ja vastutustunde suurendamine oma sõprade ees.
Arenguline: Õpilaste tunnetusvõimete arendamine, iseseisva mõtlemise kujundamine, oskus omandatud teadmistest loogiliselt arutleda, üldistada ja järeldusi teha.
Tunni tüüp: kombineeritud.
Õppetunni meetodid:
Levinud on: selgitav ja näitlik;
Privaatne: verbaalne – visuaalne – praktiline.
Seadmed ja reaktiivid:destilleeritud vesi, KCl (lahus ja tahked ained), sahharoosilahus, leelis, HCl, CuSO 4 , seade nende ainete lahuste elektrijuhtivuse uurimiseks, keeduklaas.
Tunniplaan:
Korralduslik moment 1 min.
Kodutööde kontrollimine 10 min
Uue materjali õppimine 30 min
Kokkuvõte 3 min
Kokkuvõte 1 min
(hindamine, kodutöö)
Tere kutid!
Mul on hea meel teid tunnis tervitada.
Mu kallid sõbrad!
Õnnitlen kõiki enda nimel.
Igaüks teist on omal moel hea:
Inimestele, ärile on kõik kasulikud.
Nüüd, poisid, ärge kurvastage
Ja lahendage probleemid
Tule, lenda julgelt sisse
Ja saada oma ülesanded.
Kaart: "Liigne lahendus"
Nimetage "lisa" (reaväline) lahendus viie pakutud hulgast. Miks sa arvad, et ta on üleliigne? Mis on ülejäänud neljal lahendusel ühist?
vase-tsingi sulam (messing)
joodi lahus alkoholis (jooditinktuur)
vase-tina sulam (pronks)
vase-nikli sulam (nikkelhõbe)
alumiiniumi-vasesulam (duralumiinium)
Kaart "Puuduv lahendus"
Millise järgmistest lahendustest (a - c) asetaksite punktis 5 küsimärgi asemele? Selgitage, miks te selle lahenduse valisite? Miks teised lahendused ei sobi?
hapniku lahus vees
väävelhappe lahus vees
suhkru lahus vees
lämmastikhappe lahus vees
a) süsinikdioksiid õhus, b) naatriumkloriidi lahus vees,
c) kulla ja hõbeda sulam.
Sel ajal esitatakse küsimusi otse:
Meenutagem lahenduste rolli looduses ja inimeste praktilist tegevust.
Selgitage lahuste füüsikalise ja keemilise teooria olemust. Miks on neid vaja kombineerida?
Mis on siis lahendus?
Esitage tõendeid lahustunud aine keemilise koostoime kohta veega?
Mis on: hüdratsioon, hüdraadid, kristalsed hüdraadid?
Milline on ainete lahustuvus vees?
Kuidas on määratletud mõisted "vees hästi lahustuv", "vähe lahustuv", "praktiliselt lahustumatu"?
Mängime mängu "anna see kellelegi teisele":
Tahvlile on kirjutatud küsimus: kas see aine on klassifitseeritud vähelahustuvaks, hästilahustuvaks või praktiliselt lahustumatuks? (töötab lahustuvuse tabeliga)
Klass on jagatud kuueks rühmaks (ridade kaupa). Iga rühm saab nelja veergu jagatud maastikulehe (õpilase perekonnanimi ja vastused küsimusele) ja nii palju ridu, kui palju on meeskonnas mängijaid.
Ülesanne on leida ühendus, mis erineb teie naabritest ja täita ülesanded.
Kui õpilane oskab kohe küsimusele vastata, siis ta kirjutab vastuse ja annab paberi kiiresti edasi tema taga istuvale meeskonnaliikmele. Ja meeskond, kelle paberitükk esimesena õpetajani jõuab, saab lisapunkte.
Lubage mul lugeda teile üks luuletus:
Seal elas üks ioonkristall,
Ioonide jaoks on maja tohutu,
Ta oli ilus ja ühtlane.
Kuid temaga juhtus probleeme.
Tilk kukkus talle peale
Ja kristall kadus järsku:
Laotada ioonideks
Tema osav vesi.
Kogu pere oli üllatunud:
"Mis juhtus väljas?"
Ja sellele küsimusele vastamiseks aitab teid tänane teema "Elektrolüütiline dissotsiatsioon". (disket nr 1: teema nimi.) Ja meie tunni eesmärk on tutvuda selle teema uute mõistetega.
Niisiis, teate, et on aineid, mis juhivad hästi elektrivoolu - need on (juhid).
Juhid jagunevad esimest tüüpi juhtideks - metallideks ja teist tüüpi - elektrolüütideks.
Pea meeles, mis on elektrivool?(see on laetud osakeste suunatud liikumine.)
Sest Kuna töötame elektriseadmega, on vajalik järgida ohutusnõudeid. Milliseid reegleid sa tead? (ärge puudutage paljaid juhtmeid ja elektroode kätega, eriti märgadega; kui seade süttib, lülitage üldlüliti välja, ärge jätke seda vooluvõrku; kustutage liivaga)
Teeme katse mõne aine lahuste elektrijuhtivuse uurimiseks.
Seade koosneb klaasist, millesse valatakse uuritava aine lahus. Klaasile asetatakse eboniitplaat, mille sisse on ehitatud kaks süsinikelektroodi, mille klemmide külge on ühendatud juhtmed. Üks neist on ühendatud lambipirniga. Lambipirni väljundkontakt ja teise klemmi juhe lähevad vooluallikasse.
Asetage elektroodid tahke kristalse soola CuSO-ga klaasi 4 (tuli ei sütti), seejärel CuSO lahusesse 4 (tuli süttib), seejärel HCl, sahharoosi, leelise ja destilleeritud vee lahustesse.
Katse ajal täidavad poisid tabeli:
CuSO4 |
jne.
Ütle mulle, miks lauasoola lahus juhib elektrivoolu, aga sahharoosi lahus mitte?(Selle põhjuseks on ioonide moodustumine.) Mis on ioon? (need on aine väikseimad laetud osakesed, mis määravad selle aine keemilised ja füüsikalised omadused).
Seega jagunevad ained vastavalt nende võimele juhtida elektrivoolu elektrolüütideks ja mitteelektrolüütideks.(diskett nr 1: mõistete määratlused: elektrolüüdid ja mitteelektrolüüdid)
Läbiviidud katsest on selge, et elektrolüütide hulka kuuluvad soolade, hapete, aluste lahused ja mitteelektrolüütide hulka kuuluvad orgaanilised ühendid, tahked ained ja gaasid.
Ütle mulle, mis vahe on elektrolüütide ja mitteelektrolüütide vahel?(ühenduse tüüp.). Need. Elektrolüütide hulka kuuluvad ioonsete ja kovalentsete polaarsete sidemetega ained.
Elektrolüütide võime juhtida elektrivoolu erineb põhimõtteliselt metallide võimest juhtida elektrivoolu. Miks? (kuna metallide elektrijuhtivus on tingitud elektronide liikumisest ja elektrolüütide elektrijuhtivus on seotud ioonide liikumisega.)
Uurime ainete käitumist vesilahuses, kasutades näitena naatriumkloriidi.
Katse: asetage elektroodid naatriumkloriidi lahusega klaasi (tuli süttib).
Katse tulemusest järeldame, et ained muutuvad vee mõjul. Vesi põhjustab elektrolüütide lagunemist ioonideks. Seda protsessi nimetatakse dissotsiatsiooniks.
Seda protsessi uuris Rootsi teadlane Svante Arrhenius. Kuulame teie klassivenna sõnumit tema teenete kohta keemias (ketas nr 2: Svante Arrheniuse portree)
Olles lahuste füüsikalise teooria järgija, ei osanud Rootsi teadlane Svante Arrhenius vastata küsimusele: miks toimub soolade ja leeliste dissotsiatsioon vesilahuses? Vastuse andsid vene keemikud Kablukov ja Kistjakovski. Nende lisamise olemus on järgmine (märkimiseks): lahuses oleva elektrolüüdi dissotsiatsiooni põhjuseks on selle hüdratatsioon, s.o. interaktsioon vee molekulidega. Ja dissotsiatsiooni käigus tekkivad ioonid hüdraatuvad, st. on seotud veemolekulidega ja nende omadused erinevad hüdrateerimata omadest.
Mis on vee molekul? Üldiselt ei ole veemolekul laetud. Kuid veemolekuli sees on hapniku- ja vesinikuaatomid paigutatud nii, et positiivsed ja negatiivsed laengud on molekuli vastasotstes. Seetõttu on veemolekul dipool:
Vaatleme naatriumkloriidi dissotsiatsiooni mehhanismi lahustumisel. Mis tüüpi ühendus sellel ühendusel on? (ioonne).(ketas nr 2: ioonse struktuuriga ainete dissotsiatsioon).
Märgin, et ioonstruktuuriga elektrolüüdid dissotsieeruvad kõige kergemini.
Ainete dissotsiatsioon ioonsete sidemetega toimub kolmes etapis:
Algul on kristalliioonide lähedal kaootiliselt liikuvad veemolekulid orienteeritud nende poole vastaslaenguga poolustega – orienteerumine toimub.
siis veedipoolid tõmbuvad, interakteeruvad kristalli pinnakihi ioonidega ja tekib hüdratsioon.
Kui veemolekul liigub lahusesse, võtab see endaga kaasa hüdraatunud ioone. Toimub dissotsiatsioon.
Kuidas reageerivad polaarsed elektrolüüdi molekulid veemolekulidega?
Sarnane, kuid üks etapp rohkem (ketas nr 2: ainete dissotsiatsioon kovalentselt polaarsete sidemetega):
orientatsiooni
hüdratsioon
ionisatsioon, st. kovalentselt polaarse sideme muundamine ioonseks.
dissotsiatsioon
Seega on elektrolüütiline dissotsiatsioon elektrolüüdi lagunemise protsess ioonideks.
Arvestada tuleb sellega, et elektrolüütide lahustes võivad kaootiliselt liikuvad ioonid kokku põrgata ja ühineda molekuliks. See on assotsiatsiooniprotsess.
Pöörake tähelepanu märgile dissotsiatsioonivõrrandis.(Plaat nr 1: dissotsiatsioonivõrrandi kirjutamine). Kuna veemolekulide arv, millega ioonid kinnituvad, pole teada, on elektrolüütide dissotsiatsiooni protsessi kujutatud lihtsustatult: NaCl = Na+ +Cl -
Näiteks pange kirja mõne ioonse struktuuriga aine lühendatud dissotsiatsioonivõrrand: Ca(OH) 2, Na2S04, Na3PO4, Al 2 (SO 4).
Tänases tunnis õppisite, mis on elektrolüütiline dissotsiatsioon, dissotsiatsiooni mehhanism.
Ütle mulle kõige öeldu põhjal, millised protsessid on luuletuses krüpteeritud:
Seal elas üks ioonkristall,
Ioonide jaoks on maja tohutu,
Ta oli ilus ja ühtlane.
Kuid temaga juhtus probleeme.
Tilk kukkus talle peale
Ja kristall kadus järsku:
Laotada ioonideks
Tema osav vesi.
Kogu pere oli üllatunud:
"Mis juhtus väljas?"
Järsku ilmus lähedale molekulide jada,
Nad jooksid üles lärmakas parves,
Ümbritsetud tihedasse koosseisu:
"Tahame kangelasi pakkuda
meie sõprus igavesti..."
Vesinik anioonideks,
Hüdroksiid katioonideks,
Ioonid ei pääse neist mööda
Ei siin ega seal.
(ioonse sidemega aine lahustumine, veemolekulide orientatsioon, hüdratsioon, dissotsiatsioon)
Kodutöö:§ 35, nr 2,5,6 p.147.