Номер 1, страница 49 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

1. Объясните процесс диссоциации ионных соединений. Чем он отличается от диссоциации веществ с ковалентной полярной связью?

Процесс диссоциации ионных соединений

Диссоциация ионных соединений — это процесс распада кристаллической решетки ионного вещества на свободные гидратированные (или сольватированные) ионы при его растворении в полярном растворителе, например, в воде. Ионные соединения, такие как поваренная соль ($NaCl$), в твердом состоянии уже состоят из ионов (катионов $Na^+$ и анионов $Cl^-$), удерживаемых вместе электростатическими силами притяжения в упорядоченной структуре, называемой кристаллической решеткой.

Механизм диссоциации можно описать несколькими этапами. Во-первых, молекулы полярного растворителя (например, воды, $H_2O$), являясь диполями, ориентируются вокруг ионов на поверхности кристалла: положительно заряженные полюса молекул воды (атомы водорода) притягиваются к анионам, а отрицательно заряженные полюса (атомы кислорода) — к катионам. Во-вторых, взаимодействие между ионами и диполями растворителя приводит к образованию гидратных (сольватных) оболочек вокруг ионов. Этот процесс называется гидратацией. В-третьих, энергия, выделяющаяся при гидратации ионов, преодолевает энергию кристаллической решетки. В результате ионы отрываются от кристалла и переходят в раствор в виде гидратированных ионов, способных свободно перемещаться.

Например, диссоциация хлорида натрия в воде записывается уравнением:

$NaCl_{(тв)} \xrightarrow{H_2O} Na^+_{(aq)} + Cl^-_{(aq)}$

Здесь $(тв)$ означает твердое вещество, а $(aq)$ (от лат. aqua — вода) указывает на то, что ионы находятся в водном растворе, то есть гидратированы.

Ответ: Диссоциация ионных соединений представляет собой физический процесс распада кристаллической решетки на уже существующие в ней ионы под действием полярных молекул растворителя, которые окружают ионы, ослабляя связь между ними и переводя их в раствор.

Чем он отличается от диссоциации веществ с ковалентной полярной связью?

Диссоциация веществ с ковалентной полярной связью (например, кислот, как $HCl$) принципиально отличается от диссоциации ионных соединений. Основное различие заключается в том, что в веществах с ковалентной полярной связью ионы изначально отсутствуют. Эти вещества состоят из нейтральных молекул, в которых атомы связаны общей электронной парой, смещенной к более электроотрицательному атому. Это создает на атомах частичные заряды ($\delta^+$ и $\delta^-$), но не полноценные ионы.

Процесс распада таких веществ в полярном растворителе правильнее называть не просто диссоциацией, а ионизацией. Он включает в себя разрыв ковалентной связи и образование ионов, которых не было в исходной молекуле. На примере хлороводорода ($HCl$) это происходит так: молекула $HCl$ является диполем ($H^{\delta+}-Cl^{\delta-}$). При попадании в воду полярные молекулы $H_2O$ взаимодействуют с этим диполем, что приводит к дальнейшей поляризации и, в конечном итоге, к гетеролитическому разрыву ковалентной связи $H-Cl$. Общая электронная пара полностью переходит к атому хлора, образуя хлорид-ион ($Cl^-$). Атом водорода остается без электрона, превращаясь в протон ($H^+$), который тут же взаимодействует с молекулой воды, образуя ион гидроксония ($H_3O^+$).

Этот процесс является химической реакцией:

$HCl + H_2O \rightleftharpoons H_3O^+ + Cl^-$

Таким образом, ключевые отличия сводятся к следующему. Исходное состояние: ионные соединения уже состоят из ионов, а вещества с ковалентной полярной связью состоят из молекул. Суть процесса: диссоциация ионных соединений — это физический распад кристалла на существующие ионы, тогда как диссоциация (ионизация) ковалентных соединений — это химический процесс образования ионов в результате разрыва ковалентной связи под действием растворителя.

Ответ: Главное отличие состоит в том, что при диссоциации ионных соединений происходит разделение уже существующих ионов, в то время как при диссоциации веществ с ковалентной полярной связью ионы образуются в результате химической реакции (ионизации) — разрыва ковалентной связи под действием растворителя.