Задание 8: электролиты

Что проверяет задание 8: электролиты

В задании 8 легко потерять балл не из-за сложной химии, а из-за спешки: нужно отличить электролит от неэлектролита, понять, какие частицы находятся в растворе, и не перепутать сильный электролит со слабым. Здесь ты научишься решать такие вопросы по понятному алгоритму, без угадывания по внешнему виду вещества.

Электролиты — вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток. Причина проводимости — наличие подвижных ионов. К электролитам относятся кислоты, основания и соли. В воде они распадаются на положительно и отрицательно заряженные частицы. Этот процесс называют электролитической диссоциацией.

Например, хлорид натрия в воде образует ионы натрия и хлорид-ионы. Сам кристалл соли не проводит ток, потому что ионы в нём закреплены в решётке. В растворе или расплаве ионы могут двигаться, поэтому ток проходит.

Сильные и слабые электролиты

Главное различие связано со степенью диссоциации. Сильные электролиты практически полностью распадаются на ионы. К ним относят растворимые соли, сильные кислоты и щёлочи. В школьных заданиях обычно достаточно помнить: HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO₄, KOH, NaOH и Ba(OH)₂ — сильные электролиты.

Слабые электролиты диссоциируют частично: в растворе одновременно присутствуют молекулы и ионы. Примеры — уксусная кислота CH₃COOH, угольная кислота H₂CO₃, аммиак в воде NH₃·H₂O. Важно: слабый электролит всё равно проводит ток, но значительно хуже сильного при сопоставимой концентрации.

Неэлектролиты не образуют ионов в растворе. Сахар, этиловый спирт и глюкоза могут растворяться в воде, но их растворы не проводят электрический ток. Растворимость сама по себе не означает электролитическую диссоциацию.

Как записывать диссоциацию

Запись диссоциации показывает, на какие ионы распадается вещество. Индексы в формуле превращаются в коэффициенты перед ионами. Заряды нужно определить по таблице растворимости и правилам валентности. Суммарный положительный заряд должен равняться суммарному отрицательному.

\( NaCl \to Na^+ + Cl^- \)
\( H_2SO_4 \to 2H^+ + SO_4^2^- \)
\( Ca(OH)_2 \to Ca^2^+ + 2OH^- \)
\( Al_2(SO_4)_3 \to 2Al^3^+ + 3SO_4^2^- \)

Для слабых электролитов используют обратимую стрелку, потому что диссоциация не идёт до конца. В школьной записи это можно показать так: CH₃COOH ⇄ H⁺ + CH₃COO⁻. В заданиях важно не менять состав многоатомного иона: сульфат SO₄²⁻ и гидроксид OH⁻ сохраняются целиком.

Если требуется назвать частицы в растворе, учитывай воду и продукт диссоциации. Например, в растворе NaOH находятся молекулы H₂O, ионы Na⁺ и OH⁻. Самих «частиц NaOH» в идеализированной школьной модели не выделяют.

Разобранный пример

Рассмотрим типичный вопрос: какие частицы присутствуют в водном растворе сульфата алюминия Al₂(SO₄)₃ и сколько ионов образуется из одной формульной единицы соли?

1. Определяем класс: Al₂(SO₄)₃ — растворимая соль, сильный электролит.
2. Разделяем катион и анион: Al₂(SO₄)₃ → Al³⁺ и SO₄²⁻.
3. Переносим индексы в коэффициенты: Al₂(SO₄)₃ → 2Al³⁺ + 3SO₄²⁻.
4. Считаем ионы: 2 + 3 = 5 ионов.
5. Проверяем заряд: 2 × 3⁺ = 6⁺; 3 × 2⁻ = 6⁻.

Ответ: в растворе присутствуют ионы Al³⁺ и SO₄²⁻, а из одной формульной единицы образуется пять ионов. Проверка зарядов подтверждает, что уравнение составлено правильно.

Если в условии дана концентрация, можно дополнительно найти количество вещества ионов. Для этого используют коэффициенты из уравнения диссоциации: концентрация Al³⁺ в три раза меньше концентрации соли? Нет, для Al₂(SO₄)₃ она в два раза больше, а концентрация SO₄²⁻ — в три раза больше. Именно коэффициенты помогают избежать ошибки.

Типичные ловушки и тренировка

Первая ошибка — считать сахар электролитом только потому, что он растворяется. Растворение и диссоциация — разные процессы. Вторая — записывать распад слабого электролита одной стрелкой и забывать о молекулах. Третья — неверно раскрывать скобки: Ca(OH)₂ даёт два OH⁻, а не один ион OH₂.

Вещество	Тип	Частицы в растворе
KNO₃	сильный электролит	K⁺, NO₃⁻
H₂CO₃	слабый электролит	H₂CO₃, H⁺, HCO₃⁻
C₂H₅OH	неэлектролит	молекулы спирта

Решай задания в три шага: определи класс вещества, запиши диссоциацию, проверь коэффициенты и заряды. Для закрепления можно открыть бесплатную практику в личном кабинете и сразу проверить, где именно возникла ошибка.

Что запомнить

Электролиты проводят ток благодаря подвижным ионам. Кислоты, основания и соли в растворах диссоциируют; сильные электролиты — почти полностью, слабые — частично. Неэлектролиты растворяются без образования ионов. В уравнении диссоциации индексы превращаются в коэффициенты, а заряды ионов должны взаимно компенсироваться.

Перед ответом проверь три вещи: правильно ли определён класс вещества, сохранены ли многоатомные ионы, совпадает ли суммарный заряд слева и справа. Для ионов с индексами не забывай умножать коэффициент на заряд: 2Al³⁺ дают общий заряд 6⁺.

Следующий шаг простой: зарегистрируйся и реши 5 заданий бесплатно, а затем сравни решения с разбором. Если готовишься системно, полезные материалы по экзамену собраны в разделе ЕГЭ. Так теория превращается в устойчивый навык, а не остаётся списком правил.