Электролитическая диссоциация. Реакции ионного обмена

Электролитическая диссоциация · Тема 12 / 35

Электролитическая диссоциация. Реакции ионного обмена

В этом уроке мы проследим за проектом ученика «Электролиты»: самодельный тестер горит в солёной воде и не горит в сладкой; в школе две кислоты одинаковой концентрации зажигают лампу по-разному; от капли нитрата серебра водопроводная вода мутнеет. За всем этим стоят ионы. Мы увидим диссоциацию в анимациях, научимся вычислять степень диссоциации, писать ионные уравнения, распознавать ионы и решим задания ГЭЦ.

≈ 50 минутГлав: 5Заданий ГЭЦ: 5материал 8–9 классов

После урока ты сможешь

• различать электролиты и неэлектролиты, объяснять механизм диссоциации;
• записывать уравнения диссоциации кислот, оснований и солей и считать число ионов;
• вычислять степень диссоциации, узнавать сильные и слабые электролиты;
• знать условия реакций ионного обмена, писать полные и сокращённые ионные уравнения;
• определять ионы с помощью качественных реакций.

Перед началом вспомни

• Химическая связь: ионная, ковалентная полярная и неполярная.
• Классы кислот, оснований, солей; заряды ионов (SO₄²⁻, NO₃⁻, CO₃²⁻, NH₄⁺).
• Количество вещества: n = m/M.

Содержание

1. ВведениеСитуация: в каком стакане горит лампочка?история и предположение
2. Глава 1Электролиты и неэлектролитытеория Аррениуса, механизм, проводимость
3. Глава 2Диссоциация кислот, оснований и солейкислота, основание, соль; ступенчатая диссоциация
4. Глава 3Степень диссоциации. Сильные и слабые электролитыα, сильные и слабые, лаборатория
5. Глава 4Реакции ионного обменаосадок, газ, вода; ионные уравнения
6. Глава 5Качественные реакции на ионыкачественные реакции, AgCl, BaSO₄
7. ИтогиЗапомникраткий итог и типичные ошибки
8. ИтогиСамостоятельная работазаданий: 6, от простых к сложным

Введение

Ситуация: в каком стакане горит лампочка?

История

Ученик 8 класса выбрал для школьного проекта тему «Электролиты». В воскресенье вечером он собирает дома простой тестер: батарейка на 9 вольт, светодиод (LED) и два металлических щупа. На стол он ставит четыре стакана: дистиллированная вода (из аптеки), сладкая вода, солёная вода и уксус.

Когда он по очереди опускает щупы в стаканы, результат неожиданный: в дистиллированной и сладкой воде светодиод не горит, в солёной — ярко, а в уксусе — слабо. Ведь во всех стаканах прозрачная жидкость! Что переносит ток в солёной воде — электроны, как в металлическом проводе, или другие частицы?

Щупы по очереди опускают в четыре стакана; светодиод горит ярко только в солёной воде, в уксусе — слабо.Сначала предположи

Как ты думаешь, какие частицы переносят электрический ток в солёной воде? Ответ — в 1-й главе.

Этот простой опыт долго занимал химиков XIX века. Ответ дал в 1887 году шведский учёный С. Аррениус: некоторые вещества при растворении в воде распадаются на заряженные частицы — ионы. В этом уроке мы узнаем, какие вещества распадаются на ионы, в какой степени, как ионы реагируют в растворе и как их «узнать».

Глава 1

Электролиты и неэлектролиты

Электролит

Электролиты — вещества, водные растворы или расплавы которых проводят электрический ток: кислоты, основания, соли. Неэлектролиты — вещества, растворы которых ток не проводят: сахар, глюкоза, спирт, ацетон, кислород. В электролитах — ковалентная полярная или ионная связь, в неэлектролитах — ковалентная неполярная или малополярная.

Анимация · ионы движутся к электродамВ растворе NaCl катионы (Na⁺) идут к отрицательному электроду — катоду, анионы (Cl⁻) к положительному — аноду: цепь замыкается. Молекулы сахара нейтральны и к электродам «не тянутся».Основные положения теории электролитической диссоциации (С. Аррениус)

1. Электролиты при растворении в воде (или плавлении) распадаются на положительные и отрицательные ионы — диссоциируют.
2. Без тока ионы движутся хаотично; при пропускании тока катионы направляются к катоду, анионы — к аноду.
3. Диссоциация происходит не под действием тока, а под действием растворителя; у слабых электролитов процесс обратим (⇄).
4. Свойства ионов отличаются от свойств атомов: атом Na бурно реагирует с водой, а ион Na⁺ спокойно находится в воде.

Механизм диссоциации зависит от вида связи. В ионных соединениях (NaCl, KOH) ионы в кристалле уже готовы: полярные молекулы воды отрывают их от решётки и гидратируют. В ковалентных полярных молекулах (HCl, H₂SO₄) молекулы воды сначала ещё сильнее поляризуют связь, общая электронная пара полностью переходит к хлору, и молекула ионизируется: HCl → H⁺ + Cl⁻. На самом деле ион H⁺ присоединяется к молекуле воды, образуя ион гидроксония H₃O⁺, а в уравнениях для простоты пишут H⁺. Твёрдый NaCl ток не проводит — ионы в решётке неподвижны; а его расплав проводит.

История

Вопрос про тестер. В дистиллированной воде ионов почти нет, а сахар — неэлектролит: его молекулы остаются незаряженными, светодиод не горит. Соль — ионное соединение: в воде она полностью распадается на ионы Na⁺ и Cl⁻, ток переносят именно они — светодиод горит ярко. Электроны текут только по проводам и щупам; на поверхности щупов электроны переходят к ионам или от ионов. А молекулы уксусной кислоты ионизируются в воде очень слабо — светодиод горит слабо (это рассчитаем в 3-й главе).

Пример 1

Выберите электролиты из списка: KNO₃, C₂H₅OH (спирт), HNO₃, C₆H₁₂O₆ (глюкоза), Ba(OH)₂, O₂.

1. KNO₃ — соль (ионная связь), Ba(OH)₂ — щёлочь (ионная связь): электролиты.Почему так?

   Соли и щёлочи — ионные соединения.

2. HNO₃ — кислота, ковалентная полярная молекула, ионизируется в воде: электролит.Почему так?

   Кислоты дают в воде ионы H⁺.

3. Спирт, глюкоза и кислород на ионы не распадаются: неэлектролиты.
4. Ответ: KNO₃, HNO₃, Ba(OH)₂.

Проверь себя

Сколько электролитов в списке: NaOH, CH₄, HCl, C₁₂H₂₂O₁₁ (сахар), CuSO₄, N₂, H₂SO₄?

Посчитай кислоты, основания и соли.

Глава 2

Диссоциация кислот, оснований и солей

Теория Аррениуса дала новые определения кислот, оснований и солей: эти классы различаются тем, какие ионы образуются при диссоциации.

Анимация · кислота, основание, соль распадаются на ионыКислота даёт в качестве катиона только H⁺, основание в качестве аниона только OH⁻; соль распадается на катионы металла и анионы кислотного остатка. Из одной формульной единицы Na₂SO₄ получается 3 иона.Определения с точки зрения диссоциации

Кислоты — электролиты, образующие при диссоциации в качестве катионов только ионы водорода (H⁺). Основания — образующие в качестве анионов только гидроксид-ионы (OH⁻). Средние соли распадаются на катионы металла (или NH₄⁺) и анионы кислотного остатка.

HNO₃ → H⁺ + NO₃⁻;   Ba(OH)₂ → Ba²⁺ + 2OH⁻;   Al₂(SO₄)₃ → 2Al³⁺ + 3SO₄²⁻

Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато, и каждая следующая ступень идёт значительно слабее предыдущей: H₃PO₄ ⇄ H⁺ + H₂PO₄⁻, H₂PO₄⁻ ⇄ H⁺ + HPO₄²⁻, HPO₄²⁻ ⇄ H⁺ + PO₄³⁻. Поэтому в растворе ортофосфорной кислоты из анионов больше всего H₂PO₄⁻. Многокислотные основания тоже диссоциируют ступенчато: Ca(OH)₂ ⇄ CaOH⁺ + OH⁻. Кислые соли сначала распадаются на катион металла и гидроанион: NaHCO₃ → Na⁺ + HCO₃⁻; основные соли — на гидроксокатион и анион: CuOHCl → CuOH⁺ + Cl⁻.

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 12.07.2026

Сколько моль ионов в сумме образуется при полной диссоциации 1 моль Na₂SO₄?

A) 4B) 7C) 6D) 3E) 2

1. Уравнение диссоциации: Na₂SO₄ → 2Na⁺ + SO₄²⁻.Почему так?

   Индексы превращаются в число ионов: Na₂ — 2 иона Na⁺; сульфатный остаток остаётся целым ионом, «S» и «O₄» не разделяются.

2. Из 1 моль соли: 2 моль Na⁺ + 1 моль SO₄²⁻ = 3 моль ионов.
3. Ответ: 3 (вариант D).

Официальное пояснение ГЭЦ (12.07.2026)

Na₂SO₄ ⇔ 2Na⁺ + SO₄²⁻ из уравнения диссоциации видно, что при полной диссоциации 1 моль сульфата натрия образуется в сумме 3 моль ионов.Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 12.07.2026, I группа специальностей (PDF)

Пример 2

Сколько моль ионов образуется при полной диссоциации 0,2 моль Fe₂(SO₄)₃? Какова концентрация ионов SO₄²⁻ в 1 л 0,2 М раствора этой соли?

1. Fe₂(SO₄)₃ → 2Fe³⁺ + 3SO₄²⁻: из одной формульной единицы 5 ионов.
2. n(ионов) = 0,2 · 5 = 1 моль.
3. c(SO₄²⁻) = 3 · 0,2 = 0,6 моль/л.Почему так?

   Каждая формульная единица даёт 3 сульфат-иона.

4. Ответ: 1 моль ионов; 0,6 моль/л.

Проверь себя

Сколько моль ионов в сумме образуется при полной диссоциации 1 моль Al₂(SO₄)₃?

2 Al³⁺ + 3 SO₄²⁻.

Глава 3

Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты

История

В понедельник ученик приносит тестер в школу. Учитель химии подогревает интерес: наливает в два стакана две кислоты одинаковой концентрации — 0,1 моль/л: соляную и уксусную. Электроды одинаковые, лампы одинаковые, но в соляной кислоте лампа горит ярко, а в уксусной еле тлеет.

Учитель говорит: «В 0,1 моль/л уксусной кислоте на ионы распадается всего 1,3 % молекул». Сколько же ионов получается из 1000 молекул и почему у HCl лампа горит ярче?

Лампа у HCl горит ярко, у уксусной кислоты слабо; в круге молекулы уксусной кислоты изредка ионизируются.Степень диссоциации

Степень диссоциации (α) — отношение числа молекул (формульных единиц), распавшихся на ионы, к общему числу растворённых молекул: α = n(дисс.) / n(общ.); выражается в долях единицы или процентах. Вещества с α ≈ 1 (100 %) — сильные, с малой α (в 0,1 М растворе α < 3 %) — слабые электролиты.

Анимация · слабый и сильный электролитУ слабого электролита диссоциация обратима: ионы снова соединяются, распадается другая молекула, но доля ионизированных молекул остаётся постоянной (равновесие). В модели α ≈ 10 %; в реальной 0,1 М уксусной кислоте ещё меньше — 1,3 %.

Сильные электролиты (α ≈ 1)	Слабые электролиты (α ≪ 1)
кислоты: HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO₄, HClO₄; щёлочи: NaOH, KOH, Ba(OH)₂, Ca(OH)₂; почти все растворимые соли	кислоты: H₂S, H₂CO₃, H₂SO₃, HF, HNO₂, H₂SiO₃, CH₃COOH (H₃PO₄ — средней силы); NH₃·H₂O; нерастворимые основания; вода

Степень диссоциации слабого электролита зависит от условий: при разбавлении (уменьшении концентрации) α растёт — ионам реже удаётся встретиться и снова соединиться в молекулу; при нагревании α тоже растёт; при добавлении одноимённого иона (например, CH₃COONa к CH₃COOH) α уменьшается.

История

Вопрос из кабинета. CH₃COOH ⇄ H⁺ + CH₃COO⁻: из 1000 молекул ионизируются 1000 · 0,013 = 13 и дают 13 · 2 = 26 ионов, а 987 молекул остаются целыми. В соляной кислоте той же концентрации ионизируются все 1000 молекул — 2000 ионов. Ионов примерно в 77 раз больше, поэтому раствор соляной кислоты гораздо лучше проводит ток.

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 01.06.2025

При x + y = 0,75 вычислите степень диссоциации (в %) соединения A₂B.

A) 30B) 65C) 35D) 75E) 45

1. Диссоциация: A₂B → 2A⁺ + B²⁻. На графике точка A⁺ соответствует 0,2 моль A₂B, точка B²⁻ — 0,6 моль A₂B.Почему так?

   Абсцисса каждой точки — взятое количество A₂B, ордината — фактически полученные из него ионы.

2. При полной диссоциации: A⁺ — 0,2 · 2 = 0,4 моль, B²⁻ — 0,6 · 1 = 0,6 моль; всего 1 моль.
3. Фактически x + y = 0,75 моль: α = 0,75 / 1 · 100 % = 75 %.Почему так?

   α одинакова для обоих образцов, поэтому сумма фактических ионов — это α-я часть теоретической: x = 0,3, y = 0,45.

4. Внимание: в пояснении ГЭЦ буквы x и y использованы и для теоретических («должно образоваться») количеств (0,4 и 0,6), а в условии x, y — фактические количества; не путай.
5. Ответ: 75 % (вариант D).

Официальное пояснение ГЭЦ (01.06.2025)

A₂B ↔ 2A⁺ + B²⁻1 моль 2 моль 1 моль 1 моль A₂B --- 2 моль (A⁺) 0,2 моль --- x моль (A⁺) x = 0,4 моль [A⁺ должно образоваться] 1 моль A₂B --- 1 моль (B²⁻) 0,6 моль --- y моль (B²⁻) y = 0,6 моль [B²⁻ должно образоваться] Общее число моль ионов, которые должны образоваться: 0,4 + 0,6 = 1 1 моль ионов ---- 100% 0,75 моль ионов ---- k% k = 75%Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 01.06.2025, IV группа специальностей (PDF)

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 01.06.2025

Дана зависимость числа моль ионов Ca²⁺ и Cl⁻, образующихся при растворении в воде смеси из 4 моль CaCl₂ и 10 моль NaCl, от времени: … Если степень диссоциации соли CaCl₂ равна 80%, вычислите значение n (1) и степень диссоциации соли NaCl в процентах (2).

Рисунок меняется вместе с шагами.

1. CaCl₂ → Ca²⁺ + 2Cl⁻: при полной диссоциации 4 моль CaCl₂ дали бы 4 моль Ca²⁺ и 8 моль Cl⁻. α = 80 %: n = 4 · 0,8 = 3,2 моль Ca²⁺, из CaCl₂ 8 · 0,8 = 6,4 моль Cl⁻.Почему так?

   Ионы Ca²⁺ дают только CaCl₂, поэтому n на графике прямо показывает диссоциацию CaCl₂.

2. По графику всего ионов Cl⁻ 5n = 5 · 3,2 = 16 моль.Почему так?

   Ионы Cl⁻ дают обе соли — и CaCl₂, и NaCl.

3. Из NaCl: 16 − 6,4 = 9,6 моль Cl⁻. NaCl → Na⁺ + Cl⁻: 10 моль NaCl могут дать не более 10 моль Cl⁻.
4. α(NaCl) = 9,6 / 10 · 100 % = 96 %.
5. Ответ: 1) n = 3,2; 2) 96 %.

Официальное пояснение ГЭЦ (01.06.2025)

Ионы, которые должны образоваться из 4 моль CaCl₂:4 мольx мольy моль CaCl₂ ↔ Ca²⁺ + 2Cl⁻ x = 4 моль [Ca²⁺ должно образоваться]1 моль1 моль2 мольy = 8 моль [Cl⁻ должно образоваться] 4 моль ионов (Ca²⁺) --- 100%n моль ионов (Ca²⁺) --- 80% n = 3,2 моль [образуется Ca²⁺] 8 моль ионов (Cl⁻) --- 100%k моль ионов (Cl⁻) --- 80% k = 6,4 моль [образуется Cl⁻]Общее число моль образовавшихся ионов Cl⁻ = 5n = 5 · 3,2 = 16 Число моль ионов Cl⁻, образовавшихся из NaCl = 16 – 6,4 = 9,610 мольt моль NaCl ↔ Na⁺ + Cl⁻ t = 10 моль [Cl⁻ должно образоваться]1 моль1 моль 10 моль ионов (Cl⁻) --- 100% 9,6 моль ионов (Cl⁻) --- m% m = 96%Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 01.06.2025, I группа специальностей (PDF)

В лаборатории выбери вещество и меняй концентрацию. У сильного электролита α всегда ≈ 100 %; у слабого (CH₃COOH, NH₃·H₂O) при разбавлении α растёт, но общая концентрация ионов всё равно падает — лампа тускнеет.

Лаборатория · проводимость и степень диссоциацииконцентрация: c = 10ˣ моль/л-1Проверь себя

В растворе слабой кислоты из 500 молекул на ионы распались 15. Чему равна α (%)?

α = 15 / 500 · 100.

Глава 4

Реакции ионного обмена

В растворах электролитов реакции идут не между молекулами, а между ионами. Если смешать растворы двух солей, ионы просто перемешиваются; реакция происходит, только если часть ионов «связывает» друг друга и уходит из раствора.

Анимация · BaCl₂ + Na₂SO₄: кто вступает в реакцию?Ионы Ba²⁺ и SO₄²⁻ соединяются и уходят в осадок. Ионы Na⁺ и Cl⁻ остаются такими же, какими были, — это ионы-наблюдатели, в сокращённое ионное уравнение их не пишут.Правило Бертолле

Реакция ионного обмена идёт до конца, если один из продуктов — 1) осадок (↓) — BaSO₄, AgCl, CaCO₃, Cu(OH)₂…; 2) газ (↑) — CO₂, SO₂, H₂S, NH₃; 3) слабый электролит — H₂O, CH₃COOH и т. п. Иначе (например, KNO₃ + NaCl) все ионы остаются в растворе, и реакция не идёт.

При записи ионного уравнения сильные электролиты (растворимые соли, сильные кислоты, щёлочи) пишут в виде ионов, а осадки, газы, слабые электролиты и оксиды — в виде молекул. Затем одинаковые ионы с обеих сторон сокращают и получают сокращённое ионное уравнение.

Пример 3

Напишите молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакции между растворами Na₂CO₃ и HCl.

1. Молекулярное: Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂↑.
2. Полное ионное: 2Na⁺ + CO₃²⁻ + 2H⁺ + 2Cl⁻ → 2Na⁺ + 2Cl⁻ + H₂O + CO₂↑.Почему так?

   H₂O — слабый электролит, CO₂ — газ: пишутся молекулами.

3. Сокращённое ионное: CO₃²⁻ + 2H⁺ → H₂O + CO₂↑ — качественная реакция на карбонат-ион («вскипание»).
4. Ответ: CO₃²⁻ + 2H⁺ → H₂O + CO₂↑.

Суть реакции нейтрализации тоже ионная: у реакций NaOH + HNO₃ → NaNO₃ + H₂O и KOH + HCl → KCl + H₂O одно и то же сокращённое ионное уравнение: H⁺ + OH⁻ → H₂O.

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 07.06.2026

С растворами каких веществ реакция сульфата аммония идёт до конца?I. Хлорид барияII. Соляная кислотаIII. Гидроксид натрияIV. Нитрат калия

A) I и IVB) II и IIIC) II и IVD) III и IVE) I и III

1. I: (NH₄)₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2NH₄Cl — осадок: идёт до конца.
2. II: с HCl новые ионы не связываются (NH₄Cl, H₂SO₄ — сильные электролиты): реакция не идёт.Почему так?

   Если все продукты — растворимые сильные электролиты, ионы просто перемешиваются.

3. III: (NH₄)₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2NH₃↑ + 2H₂O — газ и вода: идёт до конца. Сокращённое ионное уравнение: NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃↑ + H₂O.Почему так?

   Это качественная реакция на ион аммония — запах аммиака и посинение влажной красной лакмусовой бумажки.

4. IV: с KNO₃ нет ни осадка, ни газа, ни слабого электролита — не идёт. Внимание: в пояснении ГЭЦ уравнения I и III записаны без коэффициентов; правильные коэффициенты — выше, на ответ это не влияет.
5. Ответ: I и III (вариант E).

Официальное пояснение ГЭЦ (07.06.2026)

Реакция ионного обмена идёт до конца, когда образуется слабодиссоциирующее вещество (в основном осадок, газ, вода). I. (NH₄)₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + … NH₄Cl II. (NH₄)₂SO₄ + HCl → реакция не идёт III. (NH₄)₂SO₄ + … NaOH → Na₂SO₄ + … NH₃↑ + … H₂O IV. (NH₄)₂SO₄ + KNO₃ → реакция до конца не идётИсточник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 07.06.2026, IV группа специальностей (PDF)

Проверь себя

Какова сумма всех коэффициентов в полном ионном уравнении реакции Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2H₂O?

Ba²⁺ + 2OH⁻ + 2H⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓ + 2H₂O: здесь ни один ион не сокращается.

Глава 5

Качественные реакции на ионы

История

В конце урока учитель добавляет к проекту интересный опыт. Он наливает в две пробирки водопроводную и дистиллированную воду и капает в каждую несколько капель раствора нитрата серебра (AgNO₃). В водопроводной воде сразу появляется белая, как молоко, муть и медленно оседает на дно; дистиллированная вода остаётся прозрачной.

«В водопроводной воде есть хлорид-ионы — от хлорирования воды и природных солей», — говорит учитель. Ученик спрашивает: если бы в пробе было 0,585 г NaCl, сколько граммов белого осадка получилось бы?

В водопроводную воду капают AgNO₃ — появляется белая муть AgCl и оседает; дистиллированная вода остаётся прозрачной.

У каждого иона есть своя реакция с заметным признаком — качественная реакция. С её помощью определяют, какие ионы есть в растворе.

Ион	Реактив (ион)	Признак, сокращённое ионное уравнение
Cl⁻	Ag⁺ (AgNO₃)	белый творожистый осадок: Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓
SO₄²⁻	Ba²⁺ (BaCl₂)	белый осадок, не растворимый в кислотах: Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓
CO₃²⁻	H⁺ (кислота)	выделяется газ: CO₃²⁻ + 2H⁺ → H₂O + CO₂↑
NH₄⁺	OH⁻ (щёлочь), нагрев	запах аммиака: NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃↑ + H₂O
Cu²⁺	OH⁻	голубой осадок: Cu²⁺ + 2OH⁻ → Cu(OH)₂↓
Fe³⁺	OH⁻	бурый осадок: Fe³⁺ + 3OH⁻ → Fe(OH)₃↓
H⁺ / OH⁻	индикатор	лакмус красный / синий, фенолфталеин малиновый (OH⁻)

Анимация · капли Ag⁺ «собирают» ионы Cl⁻Ионы Ag⁺ из каждой капли образуют с ионами Cl⁻ осадок AgCl. Ионы Na⁺ в реакции не участвуют — их количество не меняется, а количество ионов Cl⁻ падает до нуля.История

Вопрос про водопроводную воду. n(NaCl) = 0,585 / 58,5 = 0,01 моль. По сокращённому ионному уравнению Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓ каждый ион Cl⁻ даёт один AgCl: n(AgCl) = 0,01 моль, m(AgCl) = 0,01 · 143,5 = 1,435 г. Именно так — отфильтровав, высушив и взвесив осадок — химики-аналитики определяют содержание хлоридов в воде.

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 12.07.2026

Постройте график изменения числа моль ионов Cl⁻ и Na⁺ в растворе во время реакции в зависимости от времени.

Ситуация (ГЭЦ, перевод): ненасыщенные растворы AgNO₃ готовят по следующим схемам: … При добавлении воды к раствору I масса воды в растворе увеличивается в «n» раз и получается раствор II. При добавлении воды к раствору III масса воды в растворе увеличивается в «m» раз и получается раствор IV. При смешивании растворов II и IV получается a %-ный раствор AgNO₃. Когда полученный a %-ный раствор AgNO₃ реагирует с раствором, содержащим 0,3 моль NaCl, обе соли расходуются полностью. (Возможность гидролиза соли AgNO₃ не учитывайте.) Mᵣ(AgNO₃)=170

Рисунок меняется вместе с шагами.

1. Реакция: AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃; полное ионное уравнение: Ag⁺ + NO₃⁻ + Na⁺ + Cl⁻ → AgCl↓ + Na⁺ + NO₃⁻.Почему так?

   Схемы приготовления растворов из ситуации для этого задания не нужны — важны только 0,3 моль NaCl и полный расход.

2. Ионы Na⁺ — наблюдатели: в начале 0,3 моль, в конце реакции тоже 0,3 моль — график — горизонтальная прямая.
3. Ионы Cl⁻ уходят с Ag⁺ в осадок AgCl: уменьшаются от 0,3 моль до 0 (соли расходуются полностью).Почему так?

   Форма линии (прямая или кривая) зависит от скорости реакции, в условии она не задана — важны начальное и конечное значения.

4. Внимание: в пояснении ГЭЦ написано «ионы хлора» — Cl⁻ это хлорид-ион; в цитате это место опущено.
5. Ответ: n(Na⁺) = 0,3 моль — постоянная горизонтальная линия; n(Cl⁻) падает от 0,3 моль до 0.

Официальное пояснение ГЭЦ (12.07.2026)

AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃ Расчёт можно провести по полному ионному уравнению этого молекулярного уравнения. Ag⁺+ NO₃⁻ + Na⁺+Cl⁻ → AgCl↓ + Na⁺+ NO₃⁻ Как видно, число … натрия остаётся постоянным, а число … по мере образования осадка падает до нуля.Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 12.07.2026, IV группа специальностей (PDF)

Проверь себя

К раствору, содержащему 0,1 моль Na₂SO₄, добавили избыток BaCl₂. Сколько граммов BaSO₄ выпадет? (M(BaSO₄) = 233)

Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓: 0,1 моль · 233.

Итоги

Запомни

• Электролиты — вещества, растворы и расплавы которых проводят ток (кислоты, основания, соли); в растворе ток переносят ионы.
• Диссоциация происходит под действием растворителя: ионные кристаллы гидратируются, полярные молекулы ионизируются; катионы идут к катоду, анионы — к аноду.
• Кислота даёт в качестве катиона только H⁺, основание в качестве аниона только OH⁻; многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато.
• α = n(дисс.) / n(общ.); у сильных электролитов α ≈ 1, у слабых α ≪ 1; при разбавлении и нагревании α растёт.
• Ионный обмен идёт до конца, если образуется осадок, газ или слабый электролит (вода); ионы-наблюдатели в сокращённое уравнение не пишут.
• Качественные реакции: Cl⁻ + Ag⁺ (белый ↓), SO₄²⁻ + Ba²⁺ (белый ↓), CO₃²⁻ + H⁺ (CO₂↑), NH₄⁺ + OH⁻ (NH₃↑), Cu²⁺ + OH⁻ (голубой ↓), Fe³⁺ + OH⁻ (бурый ↓).

Типичные ошибки

«В солёной воде ток переносят электроны».

В растворе ток переносят ионы; электроны текут только по металлу.

«Диссоциация происходит под действием тока».

Ионы образуются в момент растворения под действием воды; ток лишь направляет их движение.

«Na₂SO₄ → 2Na⁺ + S⁶⁺ + 4O²⁻».

Кислотный остаток остаётся целым ионом: Na₂SO₄ → 2Na⁺ + SO₄²⁻ (3 иона).

«В ионном уравнении CH₃COOH пишем как H⁺ + CH₃COO⁻».

Слабые электролиты, осадки и газы записывают в виде молекул.

Итоги

Самостоятельная работа

Задания расположены от простых к сложным. Сначала реши сам, потом выбери вариант; пояснение откроется после ответа.

1 · Уровень 1

Какое вещество — неэлектролит?

Спирт не распадается на ионы, его раствор ток не проводит.

2 · Уровень 1

К какому электроду движутся катионы при пропускании тока через раствор электролита?

Положительные ионы притягиваются к отрицательному электроду — катоду.

3 · Уровень 2

Сколько моль ионов образуется при полной диссоциации 0,2 моль Al₂(SO₄)₃?

1 формульная единица → 2Al³⁺ + 3SO₄²⁻ = 5 ионов; 0,2 · 5 = 1 моль.

4 · Уровень 2

Какой реакции соответствует сокращённое ионное уравнение H⁺ + OH⁻ → H₂O?

Cu(OH)₂ нерастворим, CH₃COOH слабая, BaSO₄ — осадок: их не пишут ионами.

5 · Уровень ГЭЦ

0,5 моль слабой кислоты HA растворили в воде; в растворе всего 0,55 моль частиц (молекулы + ионы). Чему равна α?

HA ⇄ H⁺ + A⁻: 0,5(1 − α) + 2 · 0,5α = 0,5(1 + α) = 0,55 → α = 0,1.

6 · Уровень ГЭЦ

Какие ионы не могут одновременно находиться в растворе?

Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓ — образуется осадок.

Экзаменационные задания и официальные пояснения — ГЭЦ (PDF на азербайджанском языке, в уроке — в переводе):

1. 01.06.2025, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 88; B-88, C-88, D-88
2. 01.06.2025, IV группа специальностей (PDF) — вариант A, 51; B-37, C-52, D-32
3. 07.06.2026, IV группа специальностей (PDF) — вариант A, 37; B-44, C-35, D-35
4. 12.07.2026, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 65; B-70, C-65, D-80
5. 12.07.2026, IV группа специальностей (PDF) — вариант A, 60; B-60, C-60, D-60

История, сцены, примеры, задания «Проверь себя» и «Самостоятельная работа» — наши, не из материалов ГЭЦ. Задания и пояснения ГЭЦ даны в переводе с азербайджанского; знак «…» обозначает пропущенную часть.