Задание № 13 · ОГЭ

Теория электролитической диссоциации

Основные положения, ионы в растворе и связь диссоциации с реакциями

6 мин чтенияСложность: Обновлено 29 сентября 2026

Теория электролитической диссоциации объясняет, почему растворы и расплавы некоторых веществ проводят электрический ток и вступают в реакции обмена. В основе теории лежит распад электролитов на подвижные ионы, а свойства раствора определяются составом и соотношением этих частиц.

Электролиты и основные положения теории

Сначала нужно различать электролиты и неэлектролиты. Электролиты — вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток: кислоты, основания и соли. Неэлектролиты в растворах не образуют значительного количества свободных ионов, поэтому их растворы обычно не проводят ток.

Электролитическая диссоциация

Электролитическая диссоциация — распад электролита на положительно и отрицательно заряженные ионы при растворении в воде или плавлении.

Теория электролитической диссоциации включает несколько положений.

Электролиты при растворении в воде или плавлении распадаются на ионы. Ионы могут быть простыми, например \(\mathrm{Na^+}\) и \(\mathrm{Cl^-}\), или сложными, например \(\mathrm{SO_4^{2-}}\) и \(\mathrm{NH_4^+}\).
Под действием электрического поля катионы движутся к катоду, а анионы — к аноду. Направленное движение ионов создаёт электрический ток в растворе.
Диссоциация является обратимым процессом: одновременно с распадом ионов может происходить их соединение в частицы электролита.
Химические свойства раствора определяются не только формулами исходных веществ, но и ионами, которые в нём присутствуют.

Правило проводимости

Раствор проводит электрический ток, если в нём есть подвижные заряженные частицы. В растворах такими частицами являются ионы; в металлах ток создаётся движением электронов.

Что происходит с веществом в воде

Вода ослабляет притяжение между противоположно заряженными частицами кристалла и окружает образующиеся ионы. Этот процесс называют гидратацией ионов. Поэтому в записи диссоциации учитывают не отдельные молекулы воды, а свободные гидратированные ионы.

Например, кристалл хлорида натрия состоит из ионов \(\mathrm{Na^+}\) и \(\mathrm{Cl^-}\). При растворении эти ионы отделяются друг от друга и переходят в раствор:

NaCl → Na⁺ + Cl^-Диссоциация хлорида натрия в воде

Для растворимой соли число и заряд ионов должны соответствовать составу вещества. Сульфат алюминия образует два катиона алюминия и три сульфат-иона:

Al₂(SO₄)₃ → 2Al³⁺ + 3SO₄^2-Диссоциация соли с многоатомным ионом

Сохранение заряда

Суммарный заряд ионов после диссоциации должен быть равен заряду исходной частицы. Для нейтрального вещества сумма положительных зарядов равна сумме отрицательных.

Суммарное уравнение диссоциации не показывает все промежуточные стадии взаимодействия с водой. Оно отражает состав частиц, присутствующих в растворе, и используется при составлении ионных уравнений.

Катионы, анионы и степень диссоциации

Положительно заряженные ионы называют катионами, отрицательно заряженные — анионами. Катионы металлов и ион аммония \(\mathrm{NH_4^+}\) обычно являются катионами; кислотные остатки и гидроксид-ион \(\mathrm{OH^-}\) — анионами. Подробнее состав и поведение частиц рассматриваются на странице об ионах в растворе.

Не каждый электролит диссоциирует полностью. Долю молекул или формульных единиц, распавшихся на ионы, характеризует степень диссоциации \(\alpha\).

\[\alpha = \frac{N_{\text{распавшихся частиц}}}{N_{\text{всех растворённых частиц}}} \cdot 100\%\]1

Сильные электролиты в разбавленных растворах диссоциируют практически полностью: \(\alpha\) близка к \(100\%\). К ним относят растворимые соли, сильные кислоты и сильные основания. Их особенности разобраны на странице о сильных электролитах. Слабые электролиты диссоциируют частично, поэтому в растворе одновременно находятся молекулы и ионы; пример — уксусная кислота. См. страницу о слабых электролитах.

\[\mathrm{HA} \rightleftharpoons \mathrm{H^+} + \mathrm{A^-}\]2

Знак обратимости \(\rightleftharpoons\) используют для слабого электролита: распад молекул и соединение ионов идут одновременно. Для сильного электролита в школьных уравнениях обычно применяют стрелку вправо.

Микро-проверка

Какие частицы движутся к катоду при пропускании тока через раствор?

Свойства растворов и ионные реакции

Если смешать растворы электролитов, реагируют не обязательно все частицы. Реакция обмена идёт до конца, если образуется осадок, газ или слабый электролит, чаще всего вода. В качественном анализе это позволяет обнаруживать ионы по характерному признаку: осадку, газу или изменению окраски.

Условие реакции в растворе

Ионная реакция обмена протекает практически до конца, если среди продуктов появляется малорастворимое вещество, газ или слабый электролит. Наиболее частый слабый электролит — вода.

Например, при смешивании растворов нитрата серебра и хлорида натрия образуется белый осадок хлорида серебра. Натрий и нитрат остаются в растворе и являются ионами-наблюдателями.

AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃Молекулярное уравнение образования осадка

Ag⁺ + Cl^- → AgCl↓Сокращённое ионное уравнение

Для выбора реагента и интерпретации наблюдений применяют алгоритм качественного анализа смеси. Цвет осадка может быть диагностическим признаком, но его нельзя использовать отдельно от состава реагента и условий опыта; примеры приведены на странице об определении иона по цвету осадка.

Разобранный пример: расчёт числа ионов

Задача. В растворе содержится \(0{,}20\) моль сульфата алюминия. Считать, что соль диссоциирует полностью. Определите количество вещества катионов алюминия и сульфат-ионов.

Записываем уравнение диссоциации и определяем коэффициенты перед ионами.

\(\displaystyle \mathrm{Al_2(SO_4)_3 \rightarrow 2Al^{3+} + 3SO_4^{2-}}\)

Количество вещества каждого иона равно количеству вещества соли, умноженному на его коэффициент.

\(\displaystyle n(\mathrm{Al^{3+}})=2n(\mathrm{Al_2(SO_4)_3})=2\cdot0{,}20=0{,}40\ \text{моль}\)

Аналогично находим количество сульфат-ионов.

\(\displaystyle n(\mathrm{SO_4^{2-}})=3n(\mathrm{Al_2(SO_4)_3})=3\cdot0{,}20=0{,}60\ \text{моль}\)

Проверяем сохранение заряда: положительный и отрицательный заряды должны взаимно компенсироваться.

\(\displaystyle 0{,}40\cdot(+3)+0{,}60\cdot(-2)=1{,}20-1{,}20=0\)

№

Ответ

В растворе образуется \(0{,}40\) моль катионов \(\mathrm{Al^{3+}}\) и \(0{,}60\) моль сульфат-ионов \(\mathrm{SO_4^{2-}}\). В подобных задачах главное — правильно записать уравнение диссоциации и использовать его коэффициенты.

Частые ошибки

1. Путают катион и анион: знак заряда нужно читать у формулы иона. 2. Не ставят коэффициент перед сложным ионом: \(\mathrm{Al_2(SO_4)_3}\) даёт три, а не один ион \(\mathrm{SO_4^{2-}}\). 3. Разрушают многоатомный ион на атомы: сульфат остаётся частицей \(\mathrm{SO_4^{2-}}\). 4. Считают, что все электролиты диссоциируют полностью: для слабых электролитов это неверно. 5. Записывают реакцию между ионами, которые не образуют осадка, газа или воды.

Безопасность и связь с дальнейшими темами

Растворы кислот, щелочей и некоторых солей могут быть опасными. Правила обращения с едкими растворами собраны на странице об едких веществах. Не следует определять вещество на вкус или подносить сосуд к лицу: безопасный способ проверки запаха описан на странице об определении запаха веществ.

После этой страницы полезно перейти к уравнениям диссоциации электролитов: там подробно разбирается запись кислот, оснований и солей. Окислительно-восстановительные превращения, встречающиеся в качественном анализе, рассматриваются на странице об окислительно-восстановительных реакциях в качественном анализе.

Быстрый тест по теме

Проверь себя

~ 2 мин4 вопроса

Вопрос 1 / 4

Вопрос 1 из 4 · теория

Что является причиной электропроводности раствора электролита?

Главное за минуту

Главное

Электролитическая диссоциация — распад электролита на катионы и анионы в воде или расплаве.
Растворы проводят ток благодаря направленному движению ионов: катионы идут к катоду, анионы — к аноду.
Сильные электролиты диссоциируют почти полностью, слабые — частично и обратимо.
Коэффициенты в уравнении диссоциации показывают количественное соотношение образующихся ионов.
Реакции обмена в растворах идут до конца при образовании осадка, газа или слабого электролита.