वे पदार्थ जिनके विलयन (या गलित) आचरण करते हैं बिजली, कहा जाता है ई ले सी टी आर ओ एल आई टी ए एम आई अक्सर, इन पदार्थों के समाधान को स्वयं इलेक्ट्रोलाइट्स भी कहा जाता है। इलेक्ट्रोलाइट्स के ये विलयन (पिघल) हैं दूसरी तरह के कंडक्टर,चूँकि उनमें विद्युत का संचरण गति द्वारा किया जाता है मैं ओ एन ओ वी - आवेशित कण। एक कण जिस पर धन आवेश होता है, कहलाता है कटियन (Ca +2), एक ऋणात्मक आवेश वाला कण - ऋणायन (वह -)। आयन सरल (Ca +2, H +) और जटिल (RO 4 ־ 3, HCO 3 ־ 2) हो सकते हैं।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत के संस्थापक स्वीडिश वैज्ञानिक एस। अरहेनियस हैं। सिद्धांत के अनुसार इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण पानी में घुलने पर अणुओं का आयनों में विघटन कहलाता है, और यह विद्युत प्रवाह के प्रभाव के बिना होता है। हालांकि, इस सिद्धांत ने सवालों के जवाब नहीं दिए: समाधान में आयनों की उपस्थिति का क्या कारण है और सकारात्मक आयन, नकारात्मक से टकराकर, तटस्थ कण क्यों नहीं बनाते हैं।

रूसी वैज्ञानिकों ने इस सिद्धांत के विकास में अपना योगदान दिया: डी.आई. मेंडेलीव, आई। ए। काब्लुकोव - समाधान के रासायनिक सिद्धांत के समर्थक, जिन्होंने पृथक्करण प्रक्रिया में विलायक के प्रभाव पर ध्यान दिया। काबलुकोव ने तर्क दिया कि एक विलेय एक विलायक के साथ परस्पर क्रिया करता है ( समाधान प्रक्रिया ) परिवर्ती संघटन के उत्पाद बनाना ( एस ओ एल वी ए टी y ).

सॉल्वेट एक आयन है जो विलायक के अणुओं (सॉल्वेट शेल) से घिरा होता है, जो अलग-अलग मात्रा में हो सकता है (यह इस वजह से है कि एक चर संरचना प्राप्त की जाती है)। यदि विलायक जल है, तो विलेय और विलायक के अणुओं के परस्पर क्रिया की प्रक्रिया कहलाती है जी आई डी आर ए टी ए सी आई ई वाई, और अंतःक्रियात्मक उत्पाद है जी आई डी आर ए टी ओ एम।

इस प्रकार, इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का कारण सॉल्वैंशन (हाइड्रेशन) है। और यह आयनों का सॉल्वैंशन (हाइड्रेशन) है जो रिवर्स कनेक्शन को तटस्थ अणुओं में रोकता है।

मात्रात्मक रूप से, पृथक्करण प्रक्रिया मूल्य द्वारा विशेषता है इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की डिग्री ( α ), जो आयनों में विघटित पदार्थ की मात्रा का अनुपात है कुलविलेय यह इस प्रकार है कि मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए α = कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए 1 या 100% (समाधान में विलेय आयन मौजूद हैं) 0< α < 1 (в растворе присутствуют наряду с ионами растворенного вещества и его недиссоциированные молекулы), для неэлектролитов α = 0 (समाधान में कोई आयन नहीं हैं)। विलेय और विलायक की प्रकृति के अतिरिक्त, मात्रा α समाधान एकाग्रता और तापमान पर निर्भर करता है।

यदि विलायक पानी है, तो मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स में शामिल हैं:

1) सभी लवण;

2) निम्नलिखित एसिड: एचसीएल, एचबीआर, एचआई, एच 2 एसओ 4, एचएनओ 3, एचसीएलओ 4;

3) निम्नलिखित आधार: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH) 2 , Sr(OH) 2 , Ba(OH) 2।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रक्रिया प्रतिवर्ती है, इसलिए, इसे संतुलन स्थिरांक के मान से पहचाना जा सकता है, जिसे कमजोर इलेक्ट्रोलाइट के मामले में कहा जाता है हदबंदी स्थिरांक (K डी ) .

यह मान जितना बड़ा होता है, इलेक्ट्रोलाइट जितना आसान आयनों में विघटित होता है, उतना ही उसके आयन घोल में होते हैं। उदाहरण के लिए: एचएफ एच + + एफ־

यह मान किसी दिए गए तापमान पर स्थिर होता है और इलेक्ट्रोलाइट, विलायक की प्रकृति पर निर्भर करता है।

पॉलीबेसिक एसिड और पॉलीएसिड बेस चरणों में अलग हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, सल्फ्यूरिक अम्ल के अणु पहले एक हाइड्रोजन धनायन निकालते हैं:

एच 2 एसओ 4 ═ एच + + एचएसओ 4 ।

समीकरण के अनुसार दूसरे आयन का विलोपन

एचएसओ 4 एच + + एसओ 4 ־ 2

और अधिक कठिन हो जाता है, क्योंकि इसे दोगुने आवेशित आयन SO 4 2 से आकर्षण को दूर करना होता है, जो निश्चित रूप से, हाइड्रोजन आयन को एकल आवेशित आयन HSO 4 की तुलना में अधिक मजबूती से अपनी ओर आकर्षित करता है। इसलिए, पृथक्करण का दूसरा चरण पहले की तुलना में बहुत कम हद तक होता है।

अणु में एक से अधिक हाइड्रॉक्सिल समूह वाले क्षार भी चरणों में अलग हो जाते हैं। उदाहरण के लिए:

बा (ओएच) 2 बाओएच + + ओएच -;

बाओएच + \u003d बा 2+ + ओएच -।

मध्यम (सामान्य) लवण हमेशा धातु आयनों और अम्ल अवशेषों में अलग हो जाते हैं:

सीएसीएल 2 \u003d सीए 2+ + 2Cl -;

ना 2 SO 4 \u003d 2Na + + SO 4 2-।

एसिड लवण, जैसे पॉलीबेसिक एसिड, चरणों में अलग हो जाते हैं। उदाहरण के लिए:

नाहको 3 \u003d ना + + एचसीओ 3 -;

एचसीओ 3 - \u003d एच + + सीओ 3 2-।

हालांकि, दूसरे चरण में पृथक्करण की डिग्री बहुत कम है, इसलिए एसिड नमक के घोल में केवल थोड़ी संख्या में हाइड्रोजन आयन होते हैं।

मूल लवण, क्षारकीय और अम्ल अवशेषों के आयनों में वियोजित हो जाते हैं। उदाहरण के लिए:

Fe(OH)Cl 2 = FeOH 2+ + 2Cl -।

धातु और हाइड्रॉक्सिल आयनों में मुख्य अवशेषों के आयनों का द्वितीयक पृथक्करण लगभग नहीं होता है।

कुछ पदार्थों के जलीय विलयन विद्युत धारा के सुचालक होते हैं। इन पदार्थों को इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। इलेक्ट्रोलाइट्स एसिड, बेस और लवण होते हैं, कुछ पदार्थों के पिघलते हैं।

परिभाषा

विद्युत धारा की क्रिया के तहत जलीय विलयनों में इलेक्ट्रोलाइट्स के आयनों में अपघटन और पिघलने की प्रक्रिया कहलाती है इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण.

जल में कुछ पदार्थों के विलयन विद्युत का चालन नहीं करते हैं। ऐसे पदार्थों को गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स कहा जाता है। इनमें कई शामिल हैं कार्बनिक यौगिकजैसे चीनी और अल्कोहल।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का सिद्धांत

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का सिद्धांत स्वीडिश वैज्ञानिक एस। अरहेनियस (1887) द्वारा तैयार किया गया था। एस। अरहेनियस के सिद्धांत के मुख्य प्रावधान:

- इलेक्ट्रोलाइट्स, जब पानी में घुल जाते हैं, तो सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों में विघटित (पृथक) हो जाते हैं;

- एक विद्युत प्रवाह की क्रिया के तहत, धनात्मक रूप से आवेशित आयन कैथोड (धनायनों) की ओर बढ़ते हैं, और ऋणात्मक रूप से आवेशित आयन एनोड (आयनों) की ओर बढ़ते हैं;

- पृथक्करण एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया है

केए के + + ए −

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के तंत्र में आयनों और पानी के द्विध्रुवों के बीच आयन-द्विध्रुवीय अंतःक्रिया होती है (चित्र 1)।

चावल। 1. सोडियम क्लोराइड विलयन का इलेक्ट्रोलाइटिक वियोजन

एक आयनिक बंधन वाले पदार्थ सबसे आसानी से अलग हो जाते हैं। इसी तरह, ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन के प्रकार के अनुसार बनने वाले अणुओं में पृथक्करण होता है (अंतःक्रिया की प्रकृति द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय होती है)।

अम्ल, क्षार, लवण का वियोजन

एसिड के पृथक्करण के दौरान, हाइड्रोजन आयन (H +), या बल्कि, हाइड्रोनियम आयन (H 3 O +) हमेशा बनते हैं, जो एसिड के गुणों (खट्टा स्वाद, संकेतकों की क्रिया, आधारों के साथ बातचीत, आदि) के लिए जिम्मेदार होते हैं। ।)

एचएनओ 3 एच + + नहीं 3 -

क्षारों के पृथक्करण के दौरान, हाइड्रोजन हाइड्रॉक्साइड आयन (OH -) हमेशा बनते हैं, जो क्षारों के गुणों (संकेतकों का मलिनकिरण, एसिड के साथ बातचीत, आदि) के लिए जिम्मेदार होते हैं।

NaOH ना + + ओह −

लवण इलेक्ट्रोलाइट्स होते हैं, जिसके पृथक्करण के दौरान धातु के धनायन (या अमोनियम धनायन NH 4 +) और अम्ल अवशेषों के ऋणायन बनते हैं।

CaCl 2 Ca 2+ + 2Cl -

पॉलीबेसिक एसिड और बेस चरणों में अलग हो जाते हैं।

एच 2 एसओ 4 ↔ एच + + एचएसओ 4 - (आई चरण)

एचएसओ 4 - ↔ एच + + एसओ 4 2- (चरण II)

सीए (ओएच) 2 + + ओएच - (आई चरण)

+ सीए 2+ + ओएच -

पृथक्करण की डिग्री

इलेक्ट्रोलाइट्स के बीच, कमजोर और मजबूत समाधान प्रतिष्ठित हैं। इस माप को चिह्नित करने के लिए, पृथक्करण की डिग्री () की अवधारणा और परिमाण है। पृथक्करण की डिग्री आयनों में विघटित अणुओं की संख्या का अनुपात है कुल गणनाअणु। अक्सर% में व्यक्त किया जाता है।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स में ऐसे पदार्थ शामिल होते हैं जिनमें एक डेसीमोलर घोल (0.1 mol / l) में पृथक्करण की डिग्री 3% से कम होती है। मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स में ऐसे पदार्थ शामिल होते हैं जिनमें एक डेसीमोलर घोल (0.1 mol / l) में पृथक्करण की डिग्री 3% से अधिक होती है। मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान में असंबद्ध अणु नहीं होते हैं, और संघ (एसोसिएशन) की प्रक्रिया हाइड्रेटेड आयनों और आयन जोड़े के गठन की ओर ले जाती है।

पृथक्करण की डिग्री विशेष रूप से विलायक की प्रकृति, विलेय की प्रकृति, तापमान (मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, बढ़ते तापमान के साथ, पृथक्करण की डिग्री कम हो जाती है, और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, यह तापमान सीमा में अधिकतम से गुजरती है) से प्रभावित होती है। 60 o C), विलयनों की सांद्रता, विलयन में एक ही नाम के आयनों का परिचय।

उभयधर्मी इलेक्ट्रोलाइट्स

इलेक्ट्रोलाइट्स होते हैं, जो पृथक्करण पर, एच + और ओएच - आयन दोनों बनाते हैं। ऐसे इलेक्ट्रोलाइट्स को एम्फोटेरिक कहा जाता है, उदाहरण के लिए: बी (ओएच) 2, जेडएन (ओएच) 2, एसएन (ओएच) 2, अल (ओएच) 3, सीआर (ओएच) 3, आदि।

एच + + आरओ - ↔ आरओएच ↔ आर + + ओएच -

आयनिक प्रतिक्रिया समीकरण

जलीय विद्युत अपघट्य विलयनों में होने वाली अभिक्रियाएँ आयनों के बीच अभिक्रियाएँ होती हैं - आयनिक प्रतिक्रियाएं, जो आणविक, पूर्ण आयनिक और कम आयनिक रूपों में आयनिक समीकरणों का उपयोग करके लिखे गए हैं। उदाहरण के लिए:

BaCl 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 + 2NaCl (आणविक रूप)

बा 2+ + 2 क्लोरीन − + 2 ना+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓ + 2 ना + + 2 क्लोरीन- (पूर्ण आयनिक रूप)

बा 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 (संक्षिप्त आयनिक रूप)

पीएच मान

पानी एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट है, इसलिए पृथक्करण प्रक्रिया कुछ हद तक आगे बढ़ती है।

एच 2 ओ एच + + ओएच -

सामूहिक क्रिया का नियम किसी भी संतुलन पर लागू किया जा सकता है और संतुलन स्थिरांक के लिए व्यंजक लिखा जा सकता है:

कश्मीर = /

इसलिए पानी का संतुलन सांद्रण एक स्थिर मान है।

के = = किलोवाट

एक जलीय घोल की अम्लता (मूलता) को विपरीत चिन्ह के साथ लिए गए हाइड्रोजन आयनों की दाढ़ सांद्रता के दशमलव लघुगणक के रूप में आसानी से व्यक्त किया जाता है। इस मान को कहा जाता है पीएच संकेतक(पीएच)।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का इतिहास

एच 3 आरओ 4 ⇄ एच + एच 2 आरओ -4 (पहला चरण)
एच 2 आरओ 4 ⇄ एच + एचपीओ 2 - 4 (दूसरा चरण)
एच 2 आरओ 4 ⇄ एच + पीओ जेड - 4 (तीसरा चरण)

इस तरह वे दिखते हैं रासायनिक समीकरणएसिड का इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण। उदाहरण एसिड एच 3 पीओ 4 के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण को दर्शाता है जो हाइड्रोजन एच (केशन) और एनोड आयनों में विघटित हो जाता है। इसके अलावा, कई बुनियादी एसिड का पृथक्करण, एक नियम के रूप में, केवल पहले चरण से गुजरता है।

क्षारों का इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण

क्षार अम्ल से इस मायने में भिन्न होते हैं कि जब वे अलग हो जाते हैं, तो हाइड्रॉक्साइड आयन धनायन के रूप में बनते हैं।

क्षारों के लिए रासायनिक पृथक्करण समीकरण का एक उदाहरण

कोह के + ओएच-; एनएच 4 ओएच ⇄ एनएच + 4 + ओएच-

पानी में घुलने वाले क्षारों को क्षार कहा जाता है, उनमें से बहुत सारे नहीं हैं, मुख्य रूप से क्षारीय और क्षारीय पृथ्वी के आधार, जैसे कि LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, FrOH और Ca (OH) 2, Sr (OH) 2 , वा (ओएच) 2, रा (ओएच) 2

लवण का इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण

लवण के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के दौरान, धातुएँ धनायनों के रूप में बनती हैं, साथ ही अमोनियम धनायन NH 4, और अम्ल अवशेष ऋणायन बन जाते हैं।

(एनएच 4) 2 एसओ 4 ⇄ 2एनएच+ 4 + एसओ 2 - 4; ना 3 पीओ 4 3ना + पीओ 3- 4

लवण के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के लिए एक समीकरण का एक उदाहरण।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण, वीडियो

और अंत में, हमारे लेख के विषय पर एक शैक्षिक वीडियो।

सभी पदार्थों को 2 बड़े समूहों में बांटा गया है: इलेक्ट्रोलाइट्सतथा गैर इलेक्ट्रोलाइट्स.

इलेक्ट्रोलाइट्स वे पदार्थ हैं (धातुओं को छोड़कर) जिनके विलयन या गलन विद्युत धारा का संचालन करते हैं। इलेक्ट्रोलाइट्स आयनिक या सहसंयोजक ध्रुवीय बंधों द्वारा निर्मित यौगिक होते हैं। यह जटिल पदार्थ: लवण, क्षार, अम्ल, धातु ऑक्साइड (केवल गलन में विद्युत धारा का संचालन करते हैं)।

गैर इलेक्ट्रोलाइट्स पदार्थ ऐसे पदार्थ कहलाते हैं जिनके विलयन या गलन से विद्युत धारा प्रवाहित नहीं होती है। इनमें निम्न-ध्रुवीय या गैर-ध्रुवीय सहसंयोजक बंधों द्वारा निर्मित सरल और जटिल पदार्थ शामिल हैं।

इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान और पिघलने के गुणों को पहली बार 19 वीं शताब्दी के अंत में स्वीडिश वैज्ञानिक स्वंते अरहेनियस द्वारा समझाया गया था। उन्होंने एक विशेष बनाया इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का सिद्धांत , जिसके मुख्य प्रावधान अन्य वैज्ञानिकों द्वारा संशोधित और विकसित किए गए हैं, वर्तमान में निम्नानुसार तैयार किए गए हैं।

1. विलयन में इलेक्ट्रोलाइट्स के अणु (या सूत्र इकाइयाँ) या पिघलकर सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित आयनों में विघटित हो जाते हैं। इस प्रक्रिया को इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण कहा जाता है। धनात्मक आयनों के आवेशों का कुल योग ऋणात्मक आयनों के आवेशों के योग के बराबर होता है, इसलिए इलेक्ट्रोलाइट्स के विलयन या मेल्ट आमतौर पर विद्युत रूप से तटस्थ रहते हैं।आयन हो सकते हैं सरल , केवल एक परमाणु (Na +, Cu 2+, Cl -, S 2-), और . से मिलकर बनता है जटिल , जिसमें कई तत्वों के परमाणु होते हैं (SO 4 2–, PO 4 3–, NH 4 +, –)।

उनके भौतिक, रासायनिक और शारीरिक गुणों में सरल आयन उन तटस्थ परमाणुओं से काफी भिन्न होते हैं जिनसे वे बने थे। सबसे पहले, आयन तटस्थ परमाणुओं की तुलना में बहुत अधिक स्थिर कण होते हैं, और पर्यावरण के साथ अपरिवर्तनीय बातचीत के बिना असीमित समय के लिए समाधान या पिघल में मौजूद हो सकते हैं।

एक ही तत्व के परमाणुओं और आयनों के गुणों में इस तरह के अंतर को इन कणों की विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक संरचना द्वारा समझाया गया है।

इसलिए, s- और p-तत्वों के सरल आयन तटस्थ परमाणुओं की तुलना में अधिक स्थिर अवस्था में होते हैं, क्योंकि उनके पास बाहरी परत का पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक विन्यास होता है, उदाहरण के लिए:

आयनों में इलेक्ट्रोलाइट्स का अपघटन उच्च तापमान की क्रिया के कारण होता है, और समाधान में विलायक अणुओं की क्रिया के कारण होता है।

आयनिक यौगिकों की एक विशेषता यह है कि उनके नोड्स पर क्रिस्टल लैटिसतैयार आयन होते हैं, और ऐसे पदार्थों को घोलने की प्रक्रिया में, विलायक (पानी) के द्विध्रुव को केवल इस आयनिक जाली को नष्ट करना होता है (चित्र 18)।

ध्रुवीय द्वारा निर्मित पदार्थ सहसंयोजी आबंध, व्यक्तिगत अणुओं के रूप में समाधान में जाते हैं, जो एच 2 ओ अणुओं की तरह, द्विध्रुव होते हैं, उदाहरण के लिए:

 + –

इस मामले में, एच 2 ओ द्विध्रुव, खुद को भंग इलेक्ट्रोलाइट अणु के चारों ओर उचित रूप से उन्मुख करते हैं, इसमें सहसंयोजक बंधन के और अधिक ध्रुवीकरण का कारण बनता है, और फिर इसका अंतिम हेटेरोलाइटिक टूटना (छवि 29)।

एच-क्लएच + +क्ल

चावल। 29. एक ध्रुवीय एचसीएल अणु के समाधान में इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की योजना

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रक्रिया पदार्थों के विघटन की प्रक्रिया के साथ-साथ आगे बढ़ती है, और इसलिए समाधानों में सभी आयन एक हाइड्रेटेड अवस्था में होते हैं (एच 2 ओ अणुओं के गोले से घिरे)।

हालाँकि, सरलता के लिए, समीकरणों में रसायनिक प्रतिक्रियाआयनों को उनके आसपास के जलयोजन गोले के बिना दर्शाया गया है: H +, NO 3 -, K +, आदि।

2. एक विलयन में इलेक्ट्रोलाइट्स के आयन या थर्मल गति के कारण पिघलते हैं, सभी दिशाओं में बेतरतीब ढंग से चलते हैं। लेकिन अगर इलेक्ट्रोड को घोल में उतारा जाता है या पिघलाया जाता है और एक विद्युत प्रवाह पारित किया जाता है, तो सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए इलेक्ट्रोलाइट आयन नकारात्मक चार्ज किए गए इलेक्ट्रोड की ओर बढ़ने लगते हैं - कैथोड (इसलिए उन्हें अन्यथा कहा जाता है)फैटायनों), और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन - एक सकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रोड के लिए - एनोड (इसलिए उन्हें अलग तरह से कहा जाता हैआयनों).

इस प्रकार, इलेक्ट्रोलाइट्स दूसरी तरह के कंडक्टर हैं। आयनों की निर्देशित गति के कारण वे विद्युत आवेश को वहन करते हैं। धातुएँ प्रथम प्रकार की चालक हैं, क्योंकि। इलेक्ट्रॉनों की निर्देशित गति के कारण विद्युत प्रवाह का संचालन करता है।

3. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रक्रिया प्रतिवर्ती है। अणुओं के आयनों में विघटन के साथ, विपरीत प्रक्रिया हमेशा होती है - आयनों का अणुओं या संघों में संयोजन। इसलिए, पदार्थों के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रतिक्रियाओं के समीकरणों में, समान चिह्न "=" के बजाय, प्रतिवर्ती चिह्न "" डालें, उदाहरण के लिए:

रूसी संघ के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय

राष्ट्रीय अनुसंधान परमाणु विश्वविद्यालय एमईपीएचआई

बालाकोवो इंस्टिट्यूट ऑफ़ इंजीनियरिंग एंड टेक्नोलॉजी

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण

प्रयोगशाला कार्य करने के लिए दिशानिर्देश

तकनीकी के छात्रों के लिए "रसायन विज्ञान" पाठ्यक्रम पर

विशेषता और निर्देश,

पाठ्यक्रम पर "सामान्य और अकार्बनिक रसायन विज्ञान"

खएमटीएन दिशा के छात्रों के लिए

शिक्षा के सभी रूप

बालाकोवो 2014

इस कार्य का उद्देश्य इलेक्ट्रोलाइट्स के जलीय विलयनों के वियोजन की क्रियाविधि का अध्ययन करना है।

मूल अवधारणा

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की क्रिया के तहत पदार्थों के अणुओं के आयनों में विघटन की प्रक्रिया है ध्रुवीय अणुविलायक इलेक्ट्रोलाइट्स ऐसे पदार्थ होते हैं जो किसी घोल में विद्युत प्रवाह का संचालन करते हैं या पिघलते हैं (इनमें कई एसिड, क्षार, लवण शामिल हैं)।

एस। अरहेनियस (1887) के इलेक्ट्रोलाइटिक सिद्धांत के सिद्धांत के अनुसार, पानी में घुलने पर, इलेक्ट्रोलाइट्स सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों में विघटित (पृथक) हो जाते हैं। धनावेशित आयनों को धनायन कहा जाता है, इनमें हाइड्रोजन और धातु आयन शामिल हैं। ऋणात्मक रूप से आवेशित आयनों को आयन कहा जाता है, इनमें अम्ल अवशेषों के आयन और हाइड्रॉक्साइड आयन शामिल हैं। सभी आयनों का कुल आवेश शून्य होता है, इसलिए विलयन सामान्यतः उदासीन होता है। आयनों के गुण उन परमाणुओं के गुणों से भिन्न होते हैं जिनसे वे बनते हैं। इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया है (रिवर्स प्रतिक्रिया को एसोसिएशन कहा जाता है)। इस सिद्धांत को बाद में डी.आई. मेंडेलीव और आई.ए. ऊँची एड़ी के जूते।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का तंत्र

इलेक्ट्रोलाइट्स अणुओं में पदार्थ होते हैं जिनके परमाणु आयनिक या ध्रुवीय बंधनों से जुड़े होते हैं। आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण ध्रुवीय विलायक अणुओं के साथ इलेक्ट्रोलाइट अणुओं की बातचीत के परिणामस्वरूप होता है। विलायक के अणुओं के साथ आयनों की परस्पर क्रिया सॉल्वेशन है। जल के अणुओं के साथ आयनों के परस्पर क्रिया की प्रक्रिया जलयोजन है।

निर्जल अवस्था में घुले हुए पदार्थ की संरचना के आधार पर, इसका पृथक्करण अलग-अलग तरीकों से होता है।

एक आयनिक बंधन वाले पदार्थों को अलग करना सबसे आसान है, जिसमें आयन होते हैं। जब ऐसे यौगिकों (उदाहरण के लिए, NaCl) को भंग कर दिया जाता है, तो पानी के द्विध्रुव क्रिस्टल जाली के सकारात्मक और नकारात्मक आयनों के आसपास उन्मुख होते हैं। पानी के आयनों और द्विध्रुवों के बीच परस्पर आकर्षण बल उत्पन्न होते हैं। नतीजतन, आयनों के बीच का बंधन कमजोर हो जाता है, और क्रिस्टल से समाधान में आयनों का संक्रमण होता है। इस मामले में, हाइड्रेटेड आयन बनते हैं, अर्थात। आयन रासायनिक रूप से पानी के अणुओं से बंधे होते हैं

चित्र एक। एक आयनिक बंधन के साथ एक पदार्थ के अणु के पृथक्करण की योजना

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रक्रिया को समीकरण द्वारा व्यक्त किया जा सकता है

NaCl + (एम + एन) एच 2 ओ
ना + (एच 2 ओ) एम + सीएल - (एच 2 ओ) एन

आमतौर पर, पृथक्करण प्रक्रिया को एक समीकरण के रूप में लिखा जाता है, विलायक को छोड़कर (एच 2 ओ)

सोडियम क्लोराइड
ना + + सीएल -

सहसंयोजक ध्रुवीय बंधन वाले अणु (उदाहरण के लिए, एचसीएल) समान रूप से अलग हो जाते हैं। पानी के द्विध्रुव भी पदार्थ के प्रत्येक ध्रुवीय अणु के चारों ओर उन्मुख होते हैं, जो उनके नकारात्मक ध्रुवों द्वारा अणु के सकारात्मक ध्रुव और उनके सकारात्मक ध्रुवों द्वारा नकारात्मक ध्रुव की ओर आकर्षित होते हैं। इस बातचीत के परिणामस्वरूप, बाध्यकारी इलेक्ट्रॉन बादल (इलेक्ट्रॉन जोड़ी) पूरी तरह से उच्च इलेक्ट्रोनगेटिविटी वाले परमाणु में स्थानांतरित हो जाता है, ध्रुवीय अणु एक आयनिक में बदल जाता है, और फिर हाइड्रेटेड आयन आसानी से बनते हैं। ध्रुवीय अणुओं का पृथक्करण पूर्ण या आंशिक हो सकता है।

रेखा चित्र नम्बर 2। एक सहसंयोजक से पदार्थ के अणु के पृथक्करण की योजना

ध्रुवीय बंधन

एचसीएल का इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है

एचसीएल + (एम + एन) एच 2 ओ
एच + (एच 2 ओ) एम + सीएल - (एच 2 ओ) एन

या, विलायक को छोड़कर (एच 2 ओ),

कानू
के++ए-

पृथक्करण प्रक्रिया को मात्रात्मक रूप से चिह्नित करने के लिए, हदबंदी की डिग्री (α) की अवधारणा पेश की जाती है। इलेक्ट्रोलाइट के पृथक्करण की डिग्री से पता चलता है कि पदार्थ के भंग अणुओं का कौन सा हिस्सा आयनों में विघटित हो गया है। इलेक्ट्रोलाइट के पृथक्करण की डिग्री अलग किए गए अणुओं की संख्या का अनुपात है (एन जिला) भंग अणुओं की कुल संख्या (एन) के लिए

(1)

पृथक्करण की डिग्री आमतौर पर या तो एक इकाई के अंशों में या प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है, उदाहरण के लिए, 0.1 एन समाधान के लिए सिरका अम्लसीएच 3 कूह

α= 0.013 (या 1.3)। पृथक्करण की डिग्री इलेक्ट्रोलाइट और विलायक, तापमान और एकाग्रता की प्रकृति पर निर्भर करती है।

पृथक्करण की डिग्री (α) के अनुसार, सभी इलेक्ट्रोलाइट्स को तीन समूहों में विभाजित किया जाता है। 0.3 (30%) से अधिक पृथक्करण की डिग्री वाले इलेक्ट्रोलाइट्स को आमतौर पर मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स कहा जाता है, 0.02 (2%) से 0.3 (30%) - मध्यम, 0.02 (2%) से कम - कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के पृथक्करण की डिग्री के साथ।

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स - रासायनिक यौगिक, जिनके अणु तनु विलयनों में लगभग पूरी तरह से आयनों में वियोजित हो जाते हैं। प्रबल विद्युत अपघट्य के विलयन में विलेय मुख्य रूप से आयनों (धनायनों और ऋणायनों) के रूप में पाया जाता है; असंबद्ध अणु व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित हैं। ऐसे इलेक्ट्रोलाइट्स के पृथक्करण की डिग्री 1 के करीब है। मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स में शामिल हैं:

1) एसिड (एच 2 एसओ 4, एचसीएल, एचएनओ 3, एचबीआर, एचआई, एचसीएलओ 4, एचएमएनओ 4);

2) आधार - मुख्य उपसमूह (क्षार) के पहले समूह की धातुओं के हाइड्रॉक्साइड - LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, साथ ही क्षारीय पृथ्वी धातुओं के हाइड्रॉक्साइड - Ba (OH) 2, Ca (OH) 2, सीनियर (ओएच) 2;.

3) पानी में घुलनशील लवण (घुलनशीलता की तालिका देखें)।

मध्यम शक्ति के इलेक्ट्रोलाइट्स में एच 3 पीओ 4, एचएफ आदि शामिल हैं।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स आयनों में बहुत कम हद तक अलग हो जाते हैं, समाधान में वे मुख्य रूप से एक असंबद्ध अवस्था (आणविक रूप में) में होते हैं। कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स में शामिल हैं:

1) अकार्बनिक एसिड (एच 2 सीओ 3, एच 2 एस, एचएनओ 2, एच 2 एसओ 3, एचसीएन, एच 2 एसआईओ 3, एचसीएनएस, एचसीएलओ, एचसीएलओ 2, एचबीआरओ, एच 3 बीओ 3, आदि);

2) अमोनियम हाइड्रॉक्साइड (एनएच 4 ओएच);

3) पानी एच 2 ओ;

4) कुछ धातुओं के अघुलनशील और कम घुलनशील लवण और हाइड्रोक्साइड (घुलनशीलता की तालिका देखें);

5) अधिकांश कार्बनिक अम्ल (उदाहरण के लिए, एसिटिक CH 3 COOH, फॉर्मिक HCOOH)।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, असंबद्ध अणुओं और आयनों के बीच एक संतुलन स्थापित किया जाता है।

CH3COOH
एच + + सीएच 3 सीओओ -

सामूहिक क्रिया के नियम के आधार पर स्थिर संतुलन पर

पृथक्करण स्थिरांक K किसी दिए गए घोल में अणुओं की ताकत को इंगित करता है: K जितना कम होगा, इलेक्ट्रोलाइट उतना ही कमजोर होगा और उसके अणु उतने ही स्थिर होंगे।

हदबंदी स्थिरांक निर्भरता द्वारा हदबंदी की डिग्री से संबंधित है

, (2)

जहां - α हदबंदी की डिग्री है;

c घोल में इलेक्ट्रोलाइट की मोलर सांद्रता है, mol/l।

यदि पृथक्करण की डिग्री α बहुत छोटी है, तो इसे उपेक्षित किया जा सकता है, फिर

कश्मीर =
या α= (4)

निर्भरता (4) डब्ल्यू ओस्टवाल्ड द्वारा कमजोर पड़ने के नियम की गणितीय अभिव्यक्ति है।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान के व्यवहार का वर्णन ओस्टवाल्ड कानून द्वारा किया गया है, और मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के पतला समाधान - डेबी-हुकेल द्वारा (5):

कश्मीर =
, (5)

जहां एकाग्रता (सी) को गतिविधि (ए) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है जो सबसे सटीक रूप से मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के व्यवहार को दर्शाता है। गतिविधि गुणांक विलायक और विलेय की प्रकृति, घोल की सांद्रता पर और तापमान पर भी निर्भर करता है।

गतिविधि निम्नलिखित संबंधों द्वारा एकाग्रता से संबंधित है:

(6)

जहां गतिविधि गुणांक है, जो औपचारिक रूप से किसी दिए गए समाधान में सभी प्रकार के कण संपर्क को ध्यान में रखता है, जिससे आदर्श समाधान के गुणों से विचलन होता है।

विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट्स का पृथक्करण

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत के अनुसार, एक एसिड एक इलेक्ट्रोलाइट है जो एच + आयनों और एक एसिड अवशेष के गठन के साथ अलग हो जाता है।

एचएनओ3
एच ++ नहीं 3 -

H2SO4
2एच + एसओ 4 2-

एक इलेक्ट्रोलाइट जो हाइड्रॉक्साइड आयन OH बनाने के लिए अलग हो जाता है - उसे आधार कहा जाता है। उदाहरण के लिए, सोडियम हाइड्रॉक्साइड योजना के अनुसार अलग हो जाता है:

NaOH
ना++ओह-

पॉलीबेसिक एसिड, साथ ही पॉलीवलेंट धातुओं के आधार, चरणों में अलग हो जाते हैं, उदाहरण के लिए,

1 चरण एच 2 सीओ 3
एच + + एचसीओ 3 -

2 चरण एचसीओ 3 -
एच + + सीओ 3 2–

पहले चरण में वियोजन की विशेषता एक वियोजन स्थिरांक K 1 = 4.3 10 -7 . है

दूसरे चरण में वियोजन की विशेषता एक वियोजन स्थिरांक K 2 = 5.6 10 -11 . है

कुल संतुलन

H2CO3
2एच + सीओ 3 2-

कुल संतुलन स्थिरांक

बहुसंयोजी क्षारकों का चरणवार वियोजन

1 कदम Cu(OH) 2
+ + ओह-

2 कदम +
घन 2+ + ओह -

चरणबद्ध वियोजन के लिए, हमेशा K1 >K 2 >K 3 >..., क्योंकि एक तटस्थ अणु से अलग होने पर आयन को अलग करने के लिए खर्च की जाने वाली ऊर्जा न्यूनतम होती है।

इलेक्ट्रोलाइट्स को एम्फ़ोटेरिक कहा जाता है यदि वे एक एसिड के रूप में और एक आधार के रूप में अलग हो जाते हैं, उदाहरण के लिए, जिंक हाइड्रॉक्साइड:

2H++2-
जेडएन (ओएच) 2 + 2 एच 2 ओ
+2ओएच-

एम्फोटेरिक इलेक्ट्रोलाइट्स में एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड अल (ओएच) 3, लेड पीबी (ओएच) 2, टिन एसएन (ओएच) 2 और अन्य शामिल हैं।

मध्यम (सामान्य) लवण, पानी में घुलनशील, धनात्मक रूप से आवेशित धातु आयनों और अम्ल अवशेषों के ऋणात्मक आवेशित आयनों के निर्माण से अलग हो जाते हैं

सीए (संख्या 3) 2
सीए 2+ + 2एनओ 3 -

अल 2 (SO 4) 3 → 2Al 3+ +3SO 4 2–

एसिड लवण (हाइड्रोसाल्ट्स) - आयनों में हाइड्रोजन युक्त इलेक्ट्रोलाइट्स, हाइड्रोजन आयन एच + के रूप में विभाजित होने में सक्षम। अम्ल लवणों का पृथक्करण चरणों में होता है, उदाहरण के लिए:

1 चरण केएचसीओ 3
के + + एचसीओ 3 -

2 चरण एचसीओ 3 -
एच + + सीओ 3 2–

दूसरे चरण में इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की डिग्री बहुत छोटी है, इसलिए एसिड नमक समाधान में केवल कुछ ही हाइड्रोजन आयन होते हैं।

मूल लवण (हाइड्रॉक्सीसाल्ट) इलेक्ट्रोलाइट्स होते हैं जिनमें एक या एक से अधिक हाइड्रोक्सो समूह OH होते हैं - धनायन में। मूल लवण मूल और अम्लीय अवशेषों के निर्माण के साथ अलग हो जाते हैं। उदाहरण के लिए:

1 चरण FeOHCl 2
2+ + 2Cl -

दूसरा चरण 2+
फ़े 3+ + ओह -

डबल लवण धातु के पिंजरों और आयनों में अलग हो जाते हैं

केएल (एसओ 4) 2
के + + अल 3+ + 2SO 4 2-

जटिल लवण एक जटिल आयन बनाने के लिए अलग हो जाते हैं

कश्मीर 3
3के++3-

इलेक्ट्रोलाइट समाधान में विनिमय प्रतिक्रियाएं

समाधान में इलेक्ट्रोलाइट्स के बीच विनिमय प्रतिक्रियाएं आयन बंधन और खराब घुलनशील, गैसीय पदार्थों या कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के गठन की दिशा में जाती हैं। आयनिक-आणविक या जस्ट आयनिक समीकरणविनिमय प्रतिक्रियाएं समाधान में इलेक्ट्रोलाइट की स्थिति को दर्शाती हैं। इन समीकरणों में, मजबूत घुलनशील इलेक्ट्रोलाइट्स उनके घटक आयनों के रूप में लिखे जाते हैं, और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स, खराब घुलनशील और गैसीय पदार्थ पारंपरिक रूप से आणविक रूप में लिखे जाते हैं, भले ही वे प्रारंभिक अभिकर्मक या प्रतिक्रिया उत्पाद हों। आयन-आणविक समीकरण में, समान आयनों को इसके दोनों भागों से बाहर रखा जाता है। आयन-आणविक समीकरणों को संकलित करते समय, यह याद रखना चाहिए कि समीकरण के बाईं ओर के आवेशों का योग समीकरण के दाईं ओर के आवेशों के योग के बराबर होना चाहिए। समीकरणों को संकलित करते समय, तालिका देखें। 1.2 आवेदन।

उदाहरण के लिए, Cu (NO 3) 2 और Na 2 S पदार्थ के बीच आयन-आणविक प्रतिक्रिया समीकरण लिखें।

आणविक रूप में प्रतिक्रिया समीकरण:

u (नं 3) 2 + ना 2 एस \u003d СuS +2नानो3

इलेक्ट्रोलाइट्स की बातचीत के परिणामस्वरूप, CuS का एक अवक्षेप बनता है।

आयनिक आणविक समीकरण

Cu 2+ + 2NO 3 - + 2Na + + S 2- = CuS +2ना + + 2NO 3 -

समीकरण Na + और NO 3 के दोनों भागों से समान आयनों को हटाने से हमें एक छोटा आयन-आणविक प्रतिक्रिया समीकरण मिलता है:

Cu 2+ + S 2- = CuS

जल पृथक्करण

पानी एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट है और कुछ हद तक आयनों में अलग हो जाता है।

एच 2 ओ
एच ++ ओएच -

कश्मीर =

या = के = के इन

K in \u003d 10 -14 को पानी का आयनिक उत्पाद कहा जाता है और यह एक स्थिर मान है। 25 0 सी पर शुद्ध पानी के लिए, एच + और ओएच - आयनों की सांद्रता एक दूसरे के बराबर होती है और 10 -7 मोल / एल के बराबर होती है, इसलिए · = 10 -14।

उदासीन विलयनों के लिए =10 -7, के लिए एसिड समाधान>10 -7, और क्षारीय के लिए<10 -7 . Но какова бы ни была реакция раствора, произведение концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов остается постоянным. Если концентрация ионов водорода равна 10 -4 , то концентриция гидроксид-ионов равна:

\u003d / 10 -4 \u003d 10 -10 मोल / एल।

व्यवहार में, किसी घोल की अम्लता या क्षारीयता को pH या pOH का उपयोग करके अधिक सुविधाजनक तरीके से व्यक्त किया जाता है।

पीएच =- एलजी;

рОН \u003d - एलजी [ओएच -]

उदाहरण के लिए, यदि = 10 -3 mol/l, तो pH =- lg = 3; यदि \u003d 10 -8 mol / l, तो pH \u003d - lg \u003d 8. एक तटस्थ वातावरण में, pH \u003d 7, एक अम्लीय वातावरण में, pH< 7, в щелочной среде рН >7.

लगभग, एक समाधान की प्रतिक्रिया को संकेतक नामक विशेष पदार्थों का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है, जिसका रंग हाइड्रोजन आयनों की एकाग्रता के आधार पर बदल जाएगा।

सुरक्षा आवश्यकताओं

1. धूआं हुड में अप्रिय-महक और जहरीले पदार्थों के साथ प्रयोग किए जाने चाहिए।

2. गंध द्वारा विकसित गैस की पहचान करते समय, बर्तन से हाथ की गति के साथ जेट को अपनी ओर निर्देशित करें।

3. प्रयोग करते समय, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि अभिकर्मक चेहरे, कपड़े और पास के साथी पर न लगें।

तरल पदार्थ, विशेष रूप से एसिड और क्षार को गर्म करते समय, टेस्ट ट्यूब को अपने से दूर रखें।

सल्फ्यूरिक एसिड को पतला करते समय, एसिड में पानी नहीं डाला जा सकता है, एसिड को सावधानी से, छोटे हिस्से में ठंडे पानी में डालना, घोल को हिलाना आवश्यक है।

सभी अभिकर्मक बोतलों को उपयुक्त स्टॉपर्स के साथ बंद किया जाना चाहिए।

काम के बाद बचे हुए अभिकर्मकों को प्रतिक्रिया बोतलों में नहीं डालना चाहिए या नहीं डालना चाहिए (संदूषण से बचने के लिए)।

कार्य प्रक्रियाएं

अभ्यास 1।तटस्थ, अम्लीय और क्षारीय वातावरण में संकेतकों का रंग बदलना।

अभिकर्मक और उपकरण: लिटमस; मिथाइल नारंगी; फिनोलफथेलिन; समाधान हाइड्रोक्लोरिक एसिड केएचसीएल, 0.1n; NaOH हाइड्रॉक्साइड घोल, 0.1N; परखनली।

1. तीन परखनलियों में 1-2 मिलीलीटर आसुत जल डालें और संकेतक जोड़ें: लिटमस, मिथाइल ऑरेंज, फिनोलफथेलिन। उनके रंग पर ध्यान दें।

2. तीन परखनलियों में 1-2 मिली 0.1 हाइड्रोक्लोरिक एसिड घोल डालें और समान संकेतक जोड़ें। पानी में उनके रंग की तुलना में संकेतकों के रंग परिवर्तन का निरीक्षण करें।

3. तीन परखनलियों में 0.1N सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल डालें, प्रत्येक 1-2 मिली, और समान संकेतक जोड़ें। पानी में उनके रंग की तुलना में संकेतकों के रंग परिवर्तन का निरीक्षण करें।

अवलोकन के परिणामों को तालिका के रूप में रिकॉर्ड करें:

कार्य 2.सापेक्ष आधार शक्ति

अभिकर्मक और उपकरण: कैल्शियम क्लोराइड CaCl 2 , 2n का घोल; NaOH हाइड्रॉक्साइड घोल, 2n; अमोनियम हाइड्रॉक्साइड घोल NH 4 OH, 2n; परखनली।

दो परखनलियों में 1-2 मिली कैल्शियम क्लोराइड डालें, पहली ट्यूब में अमोनियम हाइड्रॉक्साइड घोल डालें, दूसरी ट्यूब में उतनी ही मात्रा में सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल डालें।

अपने अवलोकन रिकॉर्ड करें। इन आधारों के पृथक्करण की डिग्री के बारे में निष्कर्ष निकालें।

कार्य 3.इलेक्ट्रोलाइट समाधान के बीच विनिमय प्रतिक्रियाएं

अभिकर्मक और उपकरण: लौह क्लोराइड FeCl 3 , 0.1n का समाधान; कॉपर सल्फेट CuSO 4, 0.1n का घोल; सोडियम कार्बोनेट समाधान ना 2 सीओ 3, 0.1 एन; NaOH हाइड्रॉक्साइड घोल, 0.1N; हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान एचसीएल, 0.1 एन; बेरियम क्लोराइड का एक समाधान BaCl 2 , 0.1N; सोडियम सल्फेट घोल Na 2 SO 4, 0.1n; पोटेशियम हेक्सैसैनोफेरेट (द्वितीय) के 4, 0.1 एन का समाधान; परखनली।

ए) अघुलनशील पदार्थों (अवक्षेप) के गठन के साथ प्रतिक्रियाएं।

पहली परखनली में 1-2 मिली आयरन क्लोराइड FeCl 3 डालें और दूसरी परखनली में सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH की समान मात्रा, BaCl 2 की 1-2 मिली और सोडियम सल्फेट Na 2 SO 4 की समान मात्रा डालें।

चल रही प्रतिक्रियाओं के समीकरण आणविक, आयनिक और संक्षिप्त आयनिक रूप में लिखें।

बी) गैसों के गठन के साथ प्रतिक्रियाएं।

एक परखनली में 1-2 मिली सोडियम कार्बोनेट घोल Na 2 CO 3 डालें और हाइड्रोक्लोरिक एसिड HCl घोल की समान मात्रा डालें।

प्रेक्षणों को लिखिए (गैस के रंग और गंध को दर्शाइए)। परिणामी गैसीय पदार्थ का नाम बताइए।

चल रही प्रतिक्रियाओं के समीकरण आणविक, आयनिक और संक्षिप्त आयनिक रूप में लिखें।

ग) कम-विघटनकारी पदार्थों के निर्माण के साथ आगे बढ़ने वाली प्रतिक्रियाएं।

पहली परखनली में डालें - 1-2 मिली NaOH हाइड्रॉक्साइड घोल और हाइड्रोक्लोरिक एसिड HCl घोल की समान मात्रा को दूसरी परखनली में डालें - कॉपर सल्फेट CuSO 4 के 1-2 मिली घोल में पोटैशियम हेक्सासायनोफेरेट की समान मात्रा डालें ( II) के 4 समाधान।

प्रेक्षणों को लिखिए (तांबे हेक्सासायनोफेरेट के जटिल नमक के बने अवक्षेप के रंग को इंगित करें)।

चल रही प्रतिक्रियाओं के समीकरण आणविक, आयनिक और संक्षिप्त आयनिक रूप में लिखें।

कार्य 4.डबल और कॉम्प्लेक्स नमक के बीच का अंतर

अभिकर्मक और उपकरण: लौह क्लोराइड FeCl 3 , 0.1n का समाधान; पोटेशियम थायोसाइनेट समाधान केएससीएन, 0.1 एन; लौह-अमोनिया फिटकरी का घोल NH 4 Fe(SO 4) 2, 0.1n; आयरन-साइनाइड पोटेशियम K 3 का घोल; 0.1n; परखनली।

1. एक परखनली में फेरिक क्लोराइड FeCl 3 का घोल डालें, फिर थोड़ा सा पोटैशियम थायोसाइनेट KSCN डालें। अपने अवलोकन रिकॉर्ड करें।

चल रही प्रतिक्रियाओं के समीकरण आणविक, आयनिक और संक्षिप्त आयनिक रूप में लिखें। SCN आयन - Fe 3+ आयन के लिए एक विशिष्ट अभिकर्मक है, जब वे परस्पर क्रिया करते हैं, तो रोडान आयरन Fe (SCN) 3 प्राप्त होता है - एक कमजोर रूप से अलग करने वाला रक्त-लाल नमक।

2. एक परखनली में आयरन-अमोनियम फिटकरी NH 4 Fe (SO 4) 2 का घोल, दूसरी में पोटेशियम आयरन-साइनाइड K3 का घोल डालें और उनमें से प्रत्येक में पोटेशियम थायोसाइनेट KSCN का थोड़ा सा घोल डालें।

चल रही प्रतिक्रियाओं के समीकरण आणविक, आयनिक और संक्षिप्त आयनिक रूप में लिखें।

अपने अवलोकन रिकॉर्ड करें। फेरिक आयन किस यौगिक में पाया जाता है? यह आयन एक सम्मिश्र आयन के रूप में किस यौगिक में आबद्ध है?

टास्क 5. आयनिक संतुलन का विस्थापन जब एक ही नाम के आयन को एक समाधान में पेश किया जाता है

एनएच 4 ओएच - कमजोर आधार, समीकरण के अनुसार अलग करना:

एनएच 4 ओएच
एनएच 4 + + ओएच -

NH 4 Cl - समीकरण के अनुसार विलयन में वियोजित होता है

NH4Cl
एनएच 4 + + सीएल

अभिकर्मक और उपकरण: 0.1m अमोनियम हाइड्रॉक्साइड समाधान NH 4 OH, 0.1N; फिनोलफथेलिन, क्रिस्टलीय अमोनियम क्लोराइड NH 4 Cl; परखनली।

NH 4 OH के घोल के साथ एक परखनली में, फ़िनॉलफ्थेलिन की 2-3 बूंदें डालें, जो OH - समूह के लिए एक संकेतक है, घोल को दो परखनली में मिलाएँ और डालें: तुलना के लिए एक परखनली छोड़ दें, एक चुटकी डालें क्रिस्टलीय NH 4 Cl से सेकेंड तक - घोल के रंग का कमजोर होना देखा जाता है।

घोल के क्रिमसन रंग के कमजोर होने को इस तथ्य से समझाया जाता है कि जब अमोनियम क्लोराइड को घोल में डाला जाता है, तो NH 4 + आयन की सांद्रता बढ़ जाती है, जो संतुलन को बाईं ओर स्थानांतरित कर देती है, और इससे कमी हो जाती है समाधान में OH आयनों की सांद्रता।