ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 36 Вопрос 5 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы

Как объяснить электрическую проводимость водных растворов электролитов?

Электропроводность водных растворов электролитов обусловлена не движением электронов, а перемещением ионов. Она напрямую связана со степенью электролитической диссоциации: чем легче молекулы электролита распадаются на ионы в растворе, тем больше образуется заряженных частиц (ионов), которые переносят электрический ток, и тем выше проводимость. При этом молекулы электролитов должны обладать высокой полярностью, чтобы диполи воды могли легко ориентироваться вокруг них, способствуя процессу диссоциации.

Электрическая проводимость водных растворов электролитов объясняется наличием в растворе свободных ионов, которые способны переносить электрический заряд. Рассмотрим этот процесс подробнее:

1. Природа электролитов
— Электролиты — это вещества, которые при растворении в воде распадаются на положительно и отрицательно заряженные частицы — ионы. Примеры: соли (\(\text{NaCl}\)), кислоты (\(\text{HCl}\)), основания (\(\text{KOH}\)).
— В отличие от металлов, где проводимость обеспечивается движением свободных электронов, в растворах электролитов ток создаётся за счёт движения ионов.

2. Роль воды в процессе диссоциации
— Полярность молекул воды:
Молекула воды является диполем — она имеет частично положительный заряд на атомах водорода и частично отрицательный на атоме кислорода. Эта полярность позволяет молекулам воды взаимодействовать с электролитом.
— Процесс гидратации:
Когда электролит растворяется в воде, молекулы воды окружают ионы электролита. Положительные ионы (катионы) притягивают отрицательные полюса молекул воды, а отрицательные ионы (анионы) — положительные полюса. Этот процесс называется гидратацией и способствует разрыву связей между ионами в кристаллической решётке.

3. Степень диссоциации
— Определение:
Степень диссоциации (\(\alpha\)) показывает, какая доля молекул электролита распадается на ионы. Она выражается как:
\(
\alpha = \frac{\text{число диссоциировавших молекул}}{\text{общее число молекул}}
\)
— Зависимость проводимости от диссоциации:
Чем выше степень диссоциации, тем больше ионов образуется в растворе. Эти ионы являются переносчиками заряда, поэтому увеличение их количества приводит к росту электрической проводимости.

4. Условия, влияющие на проводимость

• Полярность молекул электролита:
  Молекулы электролита должны быть достаточно полярными, чтобы диполи воды могли эффективно взаимодействовать с ними и способствовать их диссоциации.
• Концентрация раствора:
  При низких концентрациях электролита степень диссоциации увеличивается, так как ионы меньше взаимодействуют друг с другом. Однако при слишком высокой концентрации взаимодействие между ионами может снижать проводимость.
• Температура:
  Повышение температуры увеличивает кинетическую энергию молекул, что облегчает процесс диссоциации и ускоряет движение ионов, повышая проводимость.

5. Итог
Электрическая проводимость водных растворов электролитов обусловлена движением ионов, которые образуются в результате диссоциации молекул электролита под воздействием полярных молекул воды. Чем выше степень диссоциации, тем больше ионов образуется в растворе, а значит, тем выше электрическая проводимость.