Диссоциация кислот
При диссоциации кислот роль катионов играют ионы водорода (H+), других катионов при диссоциации кислот не образуется:
HF ↔ H+ + F- HNO3 ↔ H+ + NO3-
Именно ионы водорода придают кислотам их характерные свойства: кислый вкус, окрашивание индикатора в красный цвет и проч.
Отрицательные ионы (анионы), отщепляемые от молекулы кислоты, составляеют кислотный остаток.
Одной из характеристик диссоциации кислот является их оснОвность - число ионов водорода, содержащихся в молекуле кислоты, которые могут образоываваться при диссоциации:
- одноосновные кислоты: HCl, HF, HNO3;
- двухосновные кислоты: H2SO4, H2CO3;
- трехосновные кислоты: H3PO4.
Процесс отщепления катионов водорода в многоосновных кислотах происходит ступенчато: сначала отщепляется один ион водорода, затем другой (третий).
Ступенчатая диссоциация двухосновной кислоты:
H2SO4 ↔ H+ + HSO4- HSO4- ↔ H+ + HSO42-
Ступенчатая диссоциация трехосновной кислоты:
H3PO4 ↔ H+ + H2PO4- H2PO4- ↔ H+ + HPO42- HPO42- ↔ H+ + PO43-
При диссоциации многоосновных кислот самая высокая степень диссоциации приходится на первую ступень. Например, при диссоциации фосфорной кислоты степень диссоциации первой ступени равняется 27%; второй - 0,15%; третьей - 0,005%.
Диссоциация оснований
При диссоциации оснований роль анионов играют гидроксид-ионы (ОH-), других анионов при диссоциации оснований не образуется:
NaOH ↔ Na+ + OH-
Кислотность основания определяется кол-вом гидроксид-ионов, образующихся при диссоциации одной молекулы основания:
- однокислотные основания - KOH, NaOH;
- двухкислотные основания - Ca(OH)2;
- трехкислотные основания - Al(OH)3.
Многокислотные основания диссоциируют, по аналогии с кислотами, также ступенчато - на каждом этапе отщепляется по одному гидроксид-иону:
Zn(OH)2 ↔ ZnOH+ + OH- ZnOH+ ↔ Zn2+ + OH-
Некоторые вещества, в зависимости от условий, могут выступать, как в роли кислот (диссоциировать с отщеплением катионов водорода), так и в роли оснований (диссоциировать с отщеплением гидроксид-ионов). Такие вещества называются амфотерными (см. Кислотно-основные реакции).
Диссоциация Zn(OH)2, как основания:
Zn(OH)2 ↔ ZnOH+ + OH- ZnOH+ ↔ Zn2+ + OH-
Диссоциация Zn(OH)2, как кислоты:
Zn(OH)2 + 2H2O ↔ 2H+ + [Zn(OH)4]2-
Диссоциация солей
Соли диссоциируют в воде на анионы кислотных остатков и катионы металлов (или других соединений).
Классификация диссоциации солей:
- Нормальные (средние) соли получаются полным одновременным замещением всех атомов водорода в кислоте на атомы металла - это сильные электролиты, полностью диссоциируют в воде с образованием катоинов металла и однокислотного остатка: NaNO3, Fe2(SO4)3, K3PO4.
- Кислые соли содержат в своем составе кроме атомов металла и кислотного остатка, еще один (несколько) атомов водорода - диссоциируют ступенчато с образованием катионов металла, анионов кислотного остатка и катиона водорода: NaHCO3, KH2PO4, NaH2PO4.
- Основные соли содержат в своем составе кроме атомов металла и кислотного остатка, еще одну (несколько) гидроксильных групп - диссоциируют с образованием катионов металла, анионов кислотного остатка и гидроксид-иона: (CuOH)2CO3, Mg(OH)Cl.
- Двойные соли получаются одновременным замещением атомов водорода в кислоте на атомы различных металлов: KAl(SO4)2.
- Смешанные соли диссоциируют на катионы металла и анионы нескольких кислотных остатков: CaClBr.
Диссоциация нормальной соли: K3PO4 ↔ 3K+ + PO43- Диссоциация кислой соли: NaHCO3 ↔ Na+ + HCO3- HCO3- ↔ H+ + CO32- Диссоциация основной соли: Mg(OH)Cl ↔ Mg(OH)+ + Cl- Mg(OH)+ ↔ Mg2+ + OH- Диссоциация двойной соли: KAl(SO4)2 ↔ K+ + Al3+ + 2SO42- Диссоциация смешанной соли: CaClBr ↔ Ca2+ + Cl- + Br-
См. далее: Диссоциация воды...