§5. Механизм электролитической диссоциации веществ с ковалентной полярной связью.

1. Объясните роль воды в процессе электролитической диссоциации кислот.

Ответ:

Кислоты являются ковалентными полярными соединениями. Молекулы кислот – диполи вследствие значительной полярности связи между водородом и кислотным остатком. Молекулы воды, также являющиеся диполями, притягиваются к концам молекул кислот и в результате диполь-дипольного взаимодействия усиливают поляризацию молекулы электролита, от которой отщепляется катион водорода. При этом между кислотным остатком и водородом силы взаимодействия в воде уменьшаются в 81 раз.

Процесс образования ионов из молекул кислоты происходит благодаря отщеплению протона водорода от полярной молекулы кислоты с последующей его гидратацией, ведущей к образованию иона гидроксония (H₃O⁺). Например, уравнение реакции диссоциации хлороводорода выглядит следующим образом:
HCl + H₂O = H₃O⁺ + Cl^-

2. Почему кислоты, в отличие от ионных электролитов, диссоциируют ступенчато? Составьте уравнения электролитической диссоциации азотной, сероводородной, сернистой кислот.

Ответ:

Диссоциация многоосновных кислот протекает обратимо и ступенчато. Это связано с тем, что каждому последующему атому водорода сложнее отделиться от кислотного остатка, так как этому препятствуют кулоновские силы (положительному иону водорода тяжелее отделиться от отрицательного иона кислотного остатка).

HNO₃ ⟶ H⁺ + NO₃^-

H₂S ⇄ H⁺ + HS^-
HS^- ⇄ H⁺ + S^2-

H₂SO₃ ⇄ H⁺ + HSO₃^-
HSO₃^- ⇄ H⁺ + SO₃^2-