Теория электролитической диссоциации (ТЭД) — что это такое? Основные положения и примеры

Основные положения теории электролитической диссоциации

Итак, мы разобрались, что такое диссоциация в химии, а сейчас повторим ключевые моменты:

• При взаимодействии с водой или другими растворителями в электролитах разрывается химическая связь между частицами и они распадаются на ионы — происходит электролитическая диссоциация.

• Под действием электротока катионы перемещаются к положительно заряженному электроду, анионы — к отрицательно заряженному. Раствор электролита обладает проводимостью.

• Степень диссоциации зависит от типа электролита и от внешних условий. Для сильных электролитов она необратима, для слабых — это обратимая реакция.

• Химические свойства электролитов соответствуют свойствам ионов, которые образовались при диссоциации.

Диссоциация оснований

Происходит с образованием гидроксильных групп OH- и положительно заряженных ионов металла. Сильные электролиты в растворах диссоциируют полностью, а слабые — ступенчато и обратимо.

Сильные основания:

NaOH = Na OH-

Слабые основания:

1. Cu(ON)₂ ⇄ CuOH OH^—

2. CuOH ⇄ Cu² OH^—

Что такое электролитическая диссоциация

Как известно, электрический ток — это направленное движение свободных электронов или ионов, т. е. заряженных частиц. В растворах электролитов, проводящих ток, за это отвечают свободные ионы.

В 1882 году шведский химик С. Аррениус при изучении свойств растворов электролитов обратил внимание, что они содержат больше частиц, чем было в сухом веществе. Например, в растворе хлорида натрия 2 моля частиц, а NaCl в сухом виде содержит лишь 1 моль.

Это позволило ученому сделать вывод, что при растворении таких веществ в воде в них появляются свободные ионы. Так были заложены основы теории электролитической диссоциации (ТЭД) — в химии она стала одним из важнейших открытий.

Электролитическая диссоциация — это процесс, в ходе которого молекулы электролитов взаимодействуют с водой или другим растворителем и распадаются на ионы. Она может иметь обратимый или необратимый характер. Обратный процесс называется моляризацией.

Благодаря диссоциации растворы электролитов обретают способность проводить ток. Сванте Аррениус не смог объяснить, почему разные вещества сильно отличаются по электропроводности, но это сделал Д. И. Менделеев. Он подробно описал процесс распада электролита на ионы, который объясняется его взаимодействием с молекулами воды (или другого растворителя).

Схема электролитической диссоциации: KA ⇄ K (катион) A- (анион).

Уравнение диссоциации на примере хлорида натрия: NaCl ⇄ Na Cl-.

Почему только 18 минут?

Длительность каждого выступления на конференции занимает не более 18 минут. Спикеры TED поднимаются на сцену и в течение короткого промежутка времени они должны донести до слушателей идею. Некоторые из них укладываются в 3-5 минут и это поражает, как это сделал Джо Смит в своей речи «Как использовать бумажное полотенце».

Умение правильно донести свою мысль и заставить окружающих понять, чем она так важна – настоящий талант.

Выступления ограничены 18 минутами, так как такого срока достаточно для изложения практически любой идеи на серьезном уровне. При этом более длительные выступления уже не смогли бы удержать внимание аудитории.

Своего рода, был найден оптимальный баланс, позволивший сделать конференции живыми, яркими, запоминающимися и по-настоящему прорывными.

«тэд» — — все сокращения россии!

Ted на русском языке

При желании можно смотреть TED Talks на русском. На сайте ted-talks.online собраны все выступления спикеров TED на русском языке.

Видео на ted с русскими субтитрами (6 лучших выступлений)

Не знаете, какие лекции TED посмотреть с субтитрами на русском? В целом почти в любом видео на Ютубе можно включить кнопку «Субтитры«, которая находится внизу на панели управления справа. Стоит посмотреть выступления:

Загадки мотивации (Субтитры можно включить в панели управления видео)

Раньше Дэн Пинк писал речи для вице-президента США, а сегодня изучает секреты мотивации и работает карьерным аналитиком. Он дает практические советы менеджерам, о том как можно в полном объеме реализовать потенциал работников. Прежде всего он просит забыть о традиционных способах. Пинк утверждает, что они на самом деле не развивают творческое мышление, а отупляют ум.

Пранав Мистри «Захватывающий потенциал технологии шестого чувства»

Ноутбук на бумаге, реальное объединение электронного и физического миров и исходный код шестого чувства в увлекательном ролике.

TED talks с русскими субтитрами:

Также вы можете выбрать на официальном сайте ролики TED с русскими субтитрами.

Вопросы для самопроверки

1. Чем электролиты отличаются от неэлектролитов? Приведите примеры тех и других веществ.

2. Согласно теории диссоциации что является причиной распада электролитов на ионы?

3. Что такое степень диссоциации и как она измеряется?

4. В каких случаях электролитическая диссоциация кислот бывает ступенчатой?

5. При каких условиях в уравнении диссоциации ставится знак =, а при каких — знак ⇄?

6. Какие компоненты ионного уравнения не раскладываются на ионы?

Диссоциация кислот

Приводит к образованию катионов водорода H и отрицательно заряженных кислотных остатков:

HCl = H Cl-

H2SO4 = 2H SO42-

HNO2 ⇄ H NO2-

Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато:

1. AlOHCl₂ = AlOH² 2Cl^—

2. AlOH² ⇄ Al³ OH^—

Диссоциация солей

Ведет к образованию катионов металлов (или катиона аммония) и отрицательно заряженных кислотных остатков.

Средние соли в растворах полностью распадаются в одну ступень.

Na3PO4 = 3Na PO43-

Кислые соли распадаются ступенчато. На первом этапе отделяются катионы металла, а на втором — катионы водорода.

1. KHSO₄ = K HSO₄^—

2. HSO₄^— ⇄ H SO₄^2-

Основные соли также диссоциируют в две ступени. На первой отделяются кислотные остатки, а за ними — гидроксильные группы OH-.

1. MgOHBr = MgOH Br^—

2. MgOH ⇄ Mg² OH^—

Инструкция подготовки к выступлению на ted

Подготовка занимает полгода. За эти 6 месяцев спикер идеально отрабатывает подачу материала презентации. Этапы:

1. Написание основных тезисов (6 мес. до выступления).
2. Подготовка подробного плана/сценария (за 5 месяцев до шоу).
3. Первые репетиции по первоначальному проекту (остается 4 мес.).
4. Готов окончательный план выступления, по которому происходят репетиции (остается 3 месяца).
5. Две репетиции за 2 месяца до конференции.
6. В последний месяц репетиции происходят каждую неделю с перерывом на предпоследней неделе.
7. Генеральная репетиция проходит за два дня до начала шоу.

Но начинать нужно с идеи, опорной точки всего выступления. Все дополнительные истории, все сказанное в выступлении должно поддерживать основную идею. Истории могут касаться как лично оратора, так и его близких, друзей, знакомых, коллег.

• Вступление;
• Описание проблемы;
• Решение проблемы;
• Итоговое заключение по речи.

Лекция должна привлечь внимание с первых минут. Психологи не советуют использовать много статистических данных так как они тяжело воспринимаются. Будет более эффективно, если в своем выступлении вы используете 1-2 факта, которые удивят зрителей.

У будущих спикеров есть возможность репетировать через Skype. Благодаря этому организаторы TED смогут дать оценку и советы по лекции. Такие репетиции проводятся за месяц до основного выступления.

Как расшифровывается тэд? значения аббревиатур и сокращений на сайте

Как самому выступить на ted

Два раза в год TED приглашает новых спикеров. В конечном итоге 20 лучших из них выступают на ежегодной конференции.

Возраст кандидатов должен быть обязательно от 18 лет. Род деятельности не имеет значение. Самое главное – интересная идея и желание поделиться ею с окружающими. При выборе кандидатов организаторы конференции особое внимание уделяют личным качествам. Доброе сердце и приятный характер стоят на первом месте.

Для того, чтобы подать заявку на выступление необходимо заполнить анкету на главном сайте в то время, когда открыт набор.

Сначала найдите свою актуальную идею, которая может изменить мир. Она должна рассказывать людям что-то новое, прорывное. Учтите, что аудитория будет разнообразной. Идею должны одинаково воспринять и усвоить все зрители. Научное открытие должно быть подтверждено фактами, а призыв к какому-либо действию должен определяться тем, что аудитория была бы способна выполнить его.

Если идея интересная, новая и действительно актуальная, то поделитесь ею с лицом, которому доверяете, и которое не работает в целевой области предназначения идеи. Переработайте идею, если она не является актуальной, интересной и новой по заверению указанного лица или команды TED.

Как составить уравнение диссоциации

В левой части пишем молекулярную формулу вещества, а в правой — формулы образовавшихся катионов и анионов. Между ними ставим знак =, если это сильный электролит, или знак ⇄ — если средний или слабый. После этого нужно проставить коэффициенты перед ионами и проверить сумму катионов и анионов (она всегда равна 0).

Механизм электролитической диссоциации

При контакте с водой или другими растворителями диссоциации подвержены все вещества с ионной связью. Также распадаться на ионы могут вещества с ковалентной полярной связью, которая под действием воды переходит в ионную, а после разрушается.

Механизм диссоциации электролитов удобно рассматривать на примере хлорида натрия NaCl. Его кристаллическая решетка образована катионами натрия Na и анионами хлора Cl-, которые удерживаются вместе благодаря ионной связи. При растворении в воде каждый кристалл хлорида натрия окружают ее молекулы.

Отметим, что молекулы воды — это диполи. На одном конце они несут атомы водорода с частичным положительным зарядом, а на другом — атомы кислорода с частичным отрицательным. Соответственно, атомы кислорода притягиваются к катионам натрия, а атомы водорода — к анионам хлора.

После распада хлорида натрия образовавшиеся ионы Na и Cl- окружают молекулы воды, создавая гидратную оболочку. Ионы с такой оболочкой называют гидратированными.

Если вместо воды был использован другой растворитель — например, этанол, его молекулы создают сольватную оболочку. В этом случае ионы называются сольватированными.

Сущность процесса электролитической диссоциации передает схема:

Молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения

С помощью молекулярных уравнений можно показать состав вещества с разложением его на молекулы. Полные ионные уравнения отражают реакцию диссоциации, т. е. расщепление молекул на ионы. Но в таком виде расписывают только сильные электролиты.

Не раскладывают на ионы:

• слабые электролиты;

• осадки;

• газы.

Рассмотрим это на примере взаимодействия между нитратом свинца и серной кислотой.

Молекулярное уравнение: Pb(NO3)2 H2SO4 → 2HNO3 PbSO4↓

Сульфат свинца PbSO4 мы не будем раскладывать на ионы, поскольку это слабый электролит.

Полное ионное уравнение: Pb2 2NO3- 2H SO42- → 2H 2NO3- PbSO4↓

Сократить это выражение очень просто — нужно убрать из обеих частей одинаковые ионы, которые не изменились в ходе реакции.

Сокращенное ионное уравнение: Pb2 SO42- → PbSO4↓

О чем говорят на ted

Стандартный формат конференции состоит из выступлений 50 спикеров с ограничением по 18 минут. Шоу длится 4 дня.

Для разрядки в перерывах между спикерами проводятся презентации театральных и музыкальных представлений и перфомансов.

Помощь и советы

Выступающий на конференции должен быть экспертом в той области, о которой ведет речь. На презентации ТЭД приветствуются визуализирующие предметы. Не презентации на слайдах (хотя можно и их), а именно какие-то вещи вроде чемодана или плюшевого медвежонка. Один их лекторов-неврологов использовал даже мозг. Дополнительные советы:

1. Не рассказывайте очевидное (то, о чем все давно все слышали и знают);
2. Не используйте плагиат, в том числе полностью копируя образ и стиль речи популярных ораторов;
3. В речи ничего не продавайте и не рекламируйте;
4. Привлекайте аудиторию мимикой, движениями, особым стилем рассказа, например, в виде детектива;
5. Используйте якорные мысли (не более 5), их можно записать на карточки, чтобы во время выступления использовать в роли шпаргалок;
6. Проговаривайте речь десятки раз;
7. Запишите себя хоть на телефон и прослушайте, чтобы понять, как выступление выглядит и слышится со стороны;
8. Добавьте юмор в речь, чтобы подогревать интерес публики;
9. Всегда перепроверяйте факты (они должны быть достоверны);
10. Избавьтесь от всего лишнего, чтобы подаваемый материал был содержательным и интересным.

Майкл Вайц, Джина Барнетт, Абигайль Тененбаум, тренеры по работе со спикерами, дают полезные советы, которые помогут каждому в выступлении:

За 15 минут до лекции нужно выпить стакан воды, чтобы слушатели не слышали клацающий звук из-за волнения и сухости во рту;

Не думайте о плохом. Не нужно настраивать себя на самый худший сценарий. Помните о том, что язык тела вас выдает. Слушателям будет гораздо приятнее слушать уверенного человека, а не спикера с дрожащим голосом или руками;

Говорите четко и медленно. У каждого спикера свой акцент и публике нужно к нему привыкнуть. Начиная свое выступление, говорите четко, медленно и короткими предложениями;

Не ищите в публике врага. Из-за кулис публика кажется страшным зверем, но на самом деле это не так. Они пришли на конференцию хорошо и интересно провести время. Даже если некоторые слушатели не согласны с вашим мнением и идеей, то это вовсе не значит, что вы делаете что-то не так.

Как бы хорошо вы не подготовились к выступлению, никто не застрахован от неожиданностей. Во время выступления могут возникнуть технические неполадки, например, перестанет работать микрофон или вы забудете слово. В этом не ничего страшного. Просто остановитесь, глубоко вздохните и продолжайте свою лекцию.

Пример 1

Ортофосфорная кислота диссоциирует в 3 ступени. На первой из них наблюдается максимальная концентрация дигидрофосфат-ионов, а на последней остается минимальное количество фосфат-ионов (диссоциация почти не идет). Данная кислота не относится к сильным электролитам, поэтому реакция обратима.

1. H₃PO₄ ⇄ H H₂PO₄^—

2. H₂PO₄^— ⇄ H HPO₄^2-

3. HPO₄^2- ⇄ H PO₄^3-

Суммарное уравнение: H3PO4 ⇄ 3H PO43-.

Пример 2

Кислая соль Ca(HCO3)2 диссоциирует в 3 ступени. Поскольку это сильный электролит, на первом этапе реакция необратима. На втором этапе распадается на ионы слабый кислотный остаток HCO3- и слабый электролит, поэтому реакция обратима.

1. Ca(HCO₃)₂ = Ca² 2HCO₃^—

2. HCO₃^— ⇄ H CO₃^2-

3. H H₂O = H₃O

Суммарное уравнение: Ca(HCO3)2 2H2O = Ca2 2H3O 2CO32-.

Степень диссоциации

В зависимости от того, сколько молекул диссоциировало на ионы, вещество может быть сильным или слабым электролитом. Этот показатель называется степенью диссоциации, его измеряют от 0 до 1 либо в процентах.

Степень диссоциации — это отношение количества распавшихся на ионы молей вещества к исходному количеству молей.

или .

Если в растворе на ионы распадаются все 100% электролита, .

По силе электролиты делятся на следующие группы:

• слабые — ;

• средние — ;

• сильные — 70%»>.

Ступенчатая диссоциация

В отдельных случаях вещества расщепляются на ионы в несколько этапов или ступеней. Например, такая реакция характерна для основных и кислых солей, многоосновных кислот. Ступенчатая диссоциация может включать два этапа и более, при этом на первой ступени концентрация ионов всегда больше, чем на последующих.

Электролиты и неэлектролиты

Хотя электролитическая диссоциация происходит независимо от действия электротока, между этими явлениями есть связь. Чем выше способность вещества распадаться на ионы при взаимодействии с растворителем, тем лучше оно проводит электроток. По такому критерию известный физико-химик М. Фарадей выделил электролиты и неэлектролиты.

Электролиты — это вещества, которые после диссоциации на ионы в растворах и расплавах проводят электроток. Обычно в их молекулах ионные или полярные ковалентные связи.

Неэлектролиты — это вещества, которые не распадаются на ионы в растворах и расплавах, а значит, не обладают проводимостью в растворенном виде. Для них характерны ковалентные неполярные или слабополярные связи.

Заключение

Теперь вы знаете, где можно посмотреть TED talks на русском языке и знаете, что проект затрагивает абсолютно все сферы современной жизни. Ежедневный или еженедельный просмотр лекций может полностью изменить жизнь к лучшему, а также решить насущные проблемы.

TED Talks – это то, что нужно современному человеку, который не стоит на месте и развивает свой кругозор. Обширность тем не дадут заскучать. Сегодня вы можете послушать о проблемах общества, завтра о вдохновении, а послезавтра о психологии. Будьте в курсе новых технологий и идей, а также делитесь своими!