Dysocjacja stopniowa wodorotlenków

Forum chemiczne dotyczące wszystkich związków chemicznych, w których nie występuje wiązanie węgiel-wodór
Pretorian
Posty: 5
Rejestracja: 20 wrz 2009, o 12:59

Dysocjacja stopniowa wodorotlenków

Post autor: Pretorian »

Drodzy Przyjaciele Nauki!

Wiem, że stopniowa dysocjacja jonowa zachodzi we wszystkich kwasach, bez względu na to czy są mocne, czy słabe.
Jak to jest u wodorotlenków? Kiedy elektroliza jest stopniowa a kiedy nie?

Z góry dziekuje za pomoc.
Awatar użytkownika
DMchemik
Posty: 4052
Rejestracja: 26 wrz 2006, o 23:43

Re: Dysocjacja stopniowa wodorotlenków

Post autor: DMchemik »

Dysocjacji ulegają wiązania o największej polarności. W przypadku kwasów mamy wiązania tylko kowalencyjne, czyli istnieją cząsteczki o budowie jak ich wzór sumaryczny. Natomiast w przypadku mocnych zasad są to związki jonowe, wiązanie kowalencyjne występuje jedynie w grupie OH, ale między OH a jonem metalu już nie. Kryształ mocnego wodorotlenku nie jest zbiorem cząsteczek, np NaOH, tylko równomolową (a ściślej elektrycznie obojętną) mieszaniną jonów Na+ i OH-. Nie ma cząsteczki NaOH. Idźmy do innych wodotorotlenków jonowych, np. weźmy Ba(OH)2. Nie ma cząsteczek Ba(OH)2, jest tylko elektrycznie obojętna mieszanina jonów Ba2+ i OH-, czyli na jeden kation baru przypadają dwie grupy OH. Fizycznie nie ma żadnego wiązania między kationem metalu a grupą OH. Skoro nie ma wiązania Ba-O, to nie ma możliwości, by zaszła takowa reakcja:

Ba(OH)2====BaOH(+) + OH(-)

bo nasz produkt musiałby mieć strukturę taką:

H-O-Ba(+)

a jak wiemy wiązanie Ba-O nie istnieje, bo dzieli je różnica elektroujemności 2,55 jednostki w skali Paulinga.

O dysocjacji stopniowej wodorotlenków możemy mówić w przypadku niejonowych, których jest całe mnóstwo. Jednak trzeba zaznaczyć, że jeśli polarność wiązania Metal-tlen jest porównywalna do polarności wiązania O-H, to wodorotlenek jest amfoteryczny, co znaycz że ma możliwość dysocjacji zarówno kwasowej (odszczepienie H+) jak i zasadowej (odszczepienie OH-), z taką sytuacją mamy do czynienia np w Al(OH)3, który jak powinieneś wiedzieć jest amfolitem. W przypadku małej różnicy elektroujemności między tlenem z atomem innego pierwiastka mamy do czynienia już z kwasem, np I-O-H jest kwasem, bo łatwiej oddysocjuje H+ niż I+.
Pretorian
Posty: 5
Rejestracja: 20 wrz 2009, o 12:59

Re: Dysocjacja stopniowa wodorotlenków

Post autor: Pretorian »

Jednak trzeba zaznaczyć, że jeśli polarność wiązania Metal-tlen jest porównywalna do polarności wiązania O-H, to wodorotlenek jest amfoteryczny, co znaycz że ma możliwość dysocjacji
aha.tzn, ze wtedy zachodzi dysocjacja, ale stopniowa?

np. Cu(OH)2 i Al(OH)3, jak bedzie wygladał przebieg dysocjacji?

Czy reakcje dysocjacji wodorotlenków bywają odwracalne(chodzi mi o stawianie 2 strzałek w równaniu reakcji)?
Awatar użytkownika
Medycyna Lwów
Posty: 5874
Rejestracja: 14 sty 2007, o 20:23

Re: Dysocjacja stopniowa wodorotlenków

Post autor: Medycyna Lwów »

nieodwracalna będzie dysocjacja mocnych zasad, a dla słabych wodorotlenków dobrze rozpuszczalnych np. amonu czy osadów (np. Al(OH)3) będą 2 strzałki. W tym drugim przypadku równowagę opisywać[ będzie stała Kso.
Pretorian pisze:np. Cu(OH)2 i Al(OH)3, jak bedzie wygladał przebieg dysocjacji?

dys. zasadowa
Al(OH)3lt Al(3+) + 3 OH(-) - rozpisujac stopniowo będa jony typu [Al(OH)2] (-) i (AlOH) (2-)
dys. kwasowa
Al(OH)3lt 3 H(+) + AlO3 (3-)
Pretorian
Posty: 5
Rejestracja: 20 wrz 2009, o 12:59

Re: Dysocjacja stopniowa wodorotlenków

Post autor: Pretorian »

W tym drugim przypadku równowagę opisywać[ będzie stała Kso.
W takim razie o jakiej wartości Kso wodorotlenek będzie słaby?

Czy istnieją wodorotlenki które nie ulegają dysocjacji?
Awatar użytkownika
Medycyna Lwów
Posty: 5874
Rejestracja: 14 sty 2007, o 20:23

Re: Dysocjacja stopniowa wodorotlenków

Post autor: Medycyna Lwów »

teoretycznie w jakimś nawet minimalnym stopniu to każdy, tak jak nie ma substancji w ogóle nie rozpuszczalnych w wodzie.
Pretorian pisze:W takim razie o jakiej wartości Kso wodorotlenek będzie słaby?
dla mocnych wodorotlenków Kso się w ogóle nie podaje bo jest b.duże.
Awatar użytkownika
DMchemik
Posty: 4052
Rejestracja: 26 wrz 2006, o 23:43

Re: Dysocjacja stopniowa wodorotlenków

Post autor: DMchemik »

Pretorian pisze: Czy istnieją wodorotlenki które nie ulegają dysocjacji?
Można to wywnioskować z tego co już napisałem, ale uścislę. Im bardziej polarne wiązanie, tym łatwiej dysocjuje. W przypadku zwiazków jonowych, które właściwie nie tworzą cząsteczek, tylko elektrycznie obojętny zbiór jonów określenie stopień dysocjacji traci sens, bo wynosi 100%, rozpuszczanie związków jonowych polega na przechodzeniu jonów z kryształu do roztworu, czyli jeśli mamy NaCl, to jest to kryształ zbudowany z Na+ i Cl- i rozpuszczanie polega na przechodzeniu tych jonów do wody. Już sam kryształ jest jakby zdycocjowany i to w 100%.

Przyjmuje się, że zdolność dysocjacji mają wiązania polarne, czyli takie, które dzieli różnica elektroujemności co najmniej 0,4 w skali Paulinga. Wiązanie O-H dzieli róznica elektroujemności 1,4 jednostki, czyli jest ono spolaryzowane i posiada zdolność dysocjacji. Weźmy teraz nasz omawiany już Ba(OH)2. Między Ba i O jest 2,7 jednostki różnicy w elektroujemności, co oznacza, że taki sobie kryształ BaO jest zbudowany z jonów Ba(2+) i O(2-) czyli już sam kryształ jest sam w sobie zdysocjowany, a jony przyciągają się jak to czynią ładunki różnoimienne.

Mamy nasz Ba(OH)2. Mamy wiązania między O i H (które fizycznie istnieje) i jonowe między O i Ba, które fizycznie nie istnieje. To dlatego Ba(OH)2 jest zbudowany z Ba(2+) i OH(-). Grupa OH trzyma sie kupy ze zwględu na inny charakter wiązania miedzy tymi atomami. Po prostu wiązanie O-H dysocjuje niepomiernie trudniej niż między Ba a O. jeśli jednak będziemy się posuwać z wodorotlenkami bardzije w prawą stronę okresu, to dojdziemy do porównywalnego stopnia polarności wiązań między O i H a O i metalem. Wtedy wodorotlenki maja charakter amfoteryczny, czyli są zarówno kwasami jak i zasadami, bo posiadają porównywalną zdolność dysocjaji wiązania O-H i O-Me (Me to metal). Posuwając sie jeszcze bardziej w prawo w okresie dojdziemy do sytuacji, że wiązanie O-H jest bardziej polarne, niż wiązanie O-Me, przy czym tym pierwiastkiem Me nie musi być już metal, a moze się nim okazać niemetal. Weźmy pod lupę wiązania O-S i O-H w takim H2SO4, czyli ugrupowania S-O-H. Wiązanie S-O jest mniej polarne niż O-H i zatem to wiązanie O-H znacznie łatwiej dysocjuje (odszczepia się H+).

Na twoje pytanie odpowiem teraz jednym zdaniem: jeśli jakiś wodorotlenek nie dysocjuje z odszczepieniem OH(-) to dysocjuje z odszczepieniem H(+). Czyli jest kwasem.

Taki As(OH)3 poprawniej jest zapisać jako H3AsO3 ze względu na jego kwasową dysocjację.
Pretorian
Posty: 5
Rejestracja: 20 wrz 2009, o 12:59

Re: Dysocjacja stopniowa wodorotlenków

Post autor: Pretorian »

Mam jeszcze jedno pytanie.
Jeśli mamy jakiś związek chem. ktory jest nierozpuszczalny w wodzie, to on nie dysocjuje, tak?
Rozumiem, ze przy hydrolizie jest analogicznie.
Awatar użytkownika
DMchemik
Posty: 4052
Rejestracja: 26 wrz 2006, o 23:43

Re: Dysocjacja stopniowa wodorotlenków

Post autor: DMchemik »

Nie ma rzeczy całkowicie nierozpuszczalnych w czymś. Niektóre substancje rozpuszczają sie w cieczach w bardzo, ale to w bardzo małych ilościach, no ale się rozpuszczają. To, czy ten związek dysocjuje, zależy od jego budowy chemicznej, charakteru wiązań. Jeśli są w nim wiązania o różnicy elektroujemności powyżej 0,4 jednostki, to taki związek choćby w małym stopniu, ale dysocjuje. Nie dysocjują wiązania C-H, ale wiązania C-Cl już tak, choć w małym stopniu. Weżmy benzen, C6H6, nie dysocjuje, ale w ilości 1,77 g rozpuszcza się w 1 dm3 wody. Weźmy PbS, jest rozpuszczalny w wodzie w ilości 7,2*10^(-13) g/dm3 wody, ale wiązanie PbS ma charakter polarny i zdolność dysocjacji w wodnym r-rze.
ODPOWIEDZ
  • Podobne tematy
    Odpowiedzi
    Odsłony
    Ostatni post

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 2 gości