Методика изучения основ теории электролитической диссоциации

Методика изучения основ теории электролитической диссоциации

Место и значение учебного материала о растворах в школьном курсе химии

Первые сведения о воде и растворах учащиеся получают в начальных классах в курсе природоведения и географии. Им известны основные физические свойства воды, способы ее очистки. Они знают о круговороте воды в природе и то, что вода -- растворитель.

В курсе химии учащиеся знакомятся с растворами при изучении темы «Вода. Растворы. Основания» в VII классе. Раздел «Растворы» включен в эту тему в связи с необходимостью более подробного рассмотрения важного свойства воды -- способность растворять очень многие твердые, жидкие и газообразные вещества. Этот материал рассматривается с точки зрения атомно-молекулярного учения. Подготовительной работой к этому является процесс усвоения первоначальных химических понятий о чистом веществе, смеси, а также изучение закона постоянства состава. Изучение растворов необходимо начать с выявления того, что учащимся известно о растворах и растворении. Затем следует сначала показать физическую сторону этого процесса. С этой целью демонстрируют опыт по диффузии. Учащимся предлагают объяснить процесс диффузии на основе атомно-молекулярного учения. Важно, чтобы учащиеся обратили внимание на то, что при растворении, вещества распадаются на отдельные частицы. Это происходит в результате действия на вещество молекул воды. Частицы растворяемого вещества, оторвавшись от его поверхности, могут свободно передвигаться и поэтому равномерно распределяются по всему объему раствора. Следовательно, вещества, способные образовать раствор, могут без перемешивания распределяться по всей массе раствора. Для этого достаточно растворимое вещество привести в соприкосновение с растворителем (взвеси же самопроизвольно не образуются).

В этой теме учащиеся усваивают количественное понятие «растворимость», определяют растворимость веществ по графику растворимости, знакомятся с понятием «массовая доля растворенного вещества». Вводя понятия о растворимости, необходимо на конкретных примерах подвести учащихся к выводу, что есть вещества хорошо растворимые, малорастворимые и практически нерастворимые в воде следует подчеркнуть, что абсолютно нерастворимых веществ нет, растворяются, например, серебро, стекло и др. Затем рассматривают насыщенные и ненасыщенные растворы и дают их определение. Далее следует пояснить, что в лабораториях чаще всего используют ненасыщенные растворы соответствующей концентрации. Необходимо обратить внимание учащихся на различие понятий «растворимость вещества» и «массовая доля растворенного вещества».

Растворимость вещества показывает, сколько вещества в граммах может раствориться в воде объемом 1 л. Единица растворимости -- грамм на литр (г/л). Массовая доля растворенного вещества показывает долю этого вещества, содержащегося в растворе. Она выражается только числом (в процентах). При изучении растворов ученики приобретают практические навыки определения массовой доли растворенного вещества, расчета на основе графика растворимости, приготовления растворов с определенной массовой долей растворенного вещества. Более глубокое изучение растворения как сложного физико-химического процесса предусмотрено в теме «Теория электролитической диссоциации» на основе теории строения вещества и энергетических представлений.

Место и значение теории электролитов в школьном курсе химии

В курсе химии IX класса на тему «Теория электролитической диссоциации» отводится 20 ч. Этот материал служит логическим продолжением ранее изученного и позволяет расширить представления учащихся о веществах, как об электролитах и неэлектролитах. Приступая к изучению темы, учащиеся имеют необходимый запас теоретических знаний, умений и навыков, которые необходимы для усвоения ее содержания. Так, из курса физики VI класса они знают о двух видах зарядов ионов, о прохождении тока через электролиты, о причинах электрической проводимости.

При изучении электролитической диссоциации проявляется возможность показать зависимость электрической проводимости веществ от их строения, рассмотреть механизм процесса растворения и диссоциации веществ с разными видами связи, с разной структурой, показать зависимость этих процессов от природы растворителя. Материал этой темы дает новые подтверждения ведущей идеи курса химии о зависимости свойств веществ от их состава и строения. Учащиеся знакомятся с сущностью электролитической диссоциации и реакциями ионного обмена, приобретают умения выражать сущность реакций сокращенными ионными уравнениями. Изучение закономерностей обменных и окислительно-восстановительных реакций в водных растворах электролитов развивает понятие о химическом процессе.

Данная тема имеет большое значение для развития мышления и формирования научно-материалистического мировоззрения учащихся. Например, изучение динамического равновесия процесса диссоциации позволяет закрепить представление о взаимодействии противоположностей, диалектичности химических процессов.

Методические подходы к изучению процессов диссоциации электролитов

Существуют три важнейших методических подхода к изучению теории электролитической диссоциации: от электрической проводимости растворов электролитов к рассмотрению механизма диссоциации; от особенностей реакций обмена к объяснению электрической проводимости; от различия природы растворителей и процессов растворения веществ с разными видами химической связи к рассмотрению сущности процесса диссоциации, его характеристике.

Первый и второй подходы отличаются последовательностью изучения материала. Поскольку данная тема первая в курсе химии IX класса, вначале необходимо выявить состояние знаний учащихся по основным вопросам. Поэтому первые уроки посвящаются повторению. Далее в соответствии с первым методическим подходом осуществляются опыты по электрической проводимости растворов электролитов.

Основная цель второго методического подхода -- предотвратить возможность суждения учащихся об образовании ионов под влиянием электрического тока (ошибка Фарадея). При этом учитель использует знания учащихся об электронном строении веществ. В процессе повторения он предлагает составить электронные схемы образования ионных соединений хлорида натрия или хлорида кальция из соответствующих простых веществ. Выясняется, что ионы противоположного знака могут образовываться и в результате химической реакции. Учитель демонстрирует опыты.

Опыт 1. Смешивает порошки двух солей нитрата свинца и иодида калия -- видимых изменений не происходит. Сливает растворы этих же солей -- протекает реакция с образованием иодида свинца (осадок желтого цвета).

Опыт 2. Смешивает порошки соли CuSО₄ (или СиС1₂) и основания NaOH (или КОН) -- видимых изменений не происходит. Сливает растворы этих же веществ -- протекает реакция с образованием осадка гидроксида меди (II).

Затем учащиеся вспоминают, что рассмотренные процессы относятся к реакциям обмена и выполняют лабораторную работу.

Опыт 1. Смешивают порошки, а затем сливают растворы следующих веществ: Na₂SО₄, CuSО₄, ВаС1₂.

Опыт 2. Сливают растворы веществ: ВаС1₂, NaCl, AgNО₃.

Анализ проделанных опытов дает основание предполагать, что при растворении веществ в воле происходят какие-то изменения,. И далее на примере хлорида натрия они рассматривают, что же происходит с этим соединением в воде. Затем учащиеся выполняют аналогичные реакции обмена, но с участием кислот.

Опыт 1. Сливают растворы серной кислоты и хлорида бария -- выпадение осадка сульфата бария.

Опыт 2. Сливают растворы соляной кислоты и нитрата серебра -- выпадение осадка хлорида серебра.

Учащиеся предполагают, что в растворах кислот возможна ионизация. Высказанное предположение подтверждается объяснением механизма растворения хлороводорода в воде. Для этого используют таблицы, кодоскопы, аппликации и др. На основе изученного делают вывод:

В соединениях с ковалентной полярной связью ионов нет.

При растворении кислот в воде процесс диссоциации их связан с изменением характера химической связи (их ионизацией).

После этого демонстрируют изменение окраски хлорида меди (II) при разбавлении ее концентрированного раствора, а затем показывают увеличение электрической проводимости раствора электролита при разбавлении (на примере уксусной кислоты). Эти опыты демонстрируют для доказательства большей подвижности гидратированных ионов, а также влияния изменения концентрации раствора на степень диссоциации электролита.

Рассмотрим третий методический подход к изучению темы «Теория электролитической диссоциации». Перед рассмотрением теории электролитической диссоциации необходимо подробно остановиться на природе веществ с разными видами химической связи. На первых уроках изучения нового материала следует разобрать природу растворителя -- воды. Учитель анализирует схему строения этого вещества с целью выяснения сущности его взаимодействия с частицами растворяемого вещества.

Чтобы показать роль воды как растворителя, учащиеся отвечают на вопрос: будет ли лакмус изменять окраску в безводных кислотах (уксусной)? Сделанное предположение об отсутствии изменения окраски (или наоборот) проверяют экспериментально на примере ледяной уксусной кислоты. Далее выясняют, что же необходимо сделать для того, чтобы индикатор изменил окраску (прилить воду).

Для выявления роли воды в процессе растворения используют опыт по определению электрической проводимости раствора хлороводорода в воде и толуоле. Выясняют роль воды в процессе растворения ионных соединений на примере хлорида натрия. Данные опыта служат основой для установления причины изменения свойств при растворении их.

Методика изучения основ электролитической диссоциации

В ходе изучения теории электролитической диссоциации следует

выделить внимание природе воды как растворителя, раскрытию механизма электролитической диссоциации. С целью рассмотрения

особенностей строения воды воспроизводят электронную конфигурацию атомов водорода и кислорода:

Указывают, что 5-орбиталь имеет шаровую симметрию, 25-электро-ны спарены и практически не принимают участие в образовании химической связи. Три р-орбитали ориентированы перпендикулярно друг к другу в трех плоскостях. Распределение четырех находящихся на них электронов представлено на схеме. Такое распределение электронов уже предполагает возможность образования молекулы. Единственный электрон каждого из двух атомов водорода может стать общим для атома водорода и атома кислорода. Угол между образовавшимися связями должен составлять 90°, но практически он больше за счет отталкивания атомов водорода. Учащимся предлагают подумать, в чем причина этого отталкивания. После этого делают заключение, что в силу резкой разности в значениях электроотрицательности атомов водорода и кислорода происходит смещение электронной плотности к атому кислорода и возникает положительный заряд у атомов водорода -- отсюда и их отталкивание.

Образование молекулы воды можно представить следующей символической схемой:

В ходе этого процесса атомы водорода и кислорода достраивают свою электронную оболочку до конфигурации соответствующего идеального газа. Поэтому такая система должна быть довольно устойчивой. Далее надо выяснить вопрос о полярности молекул воды. Полярность связи, а также наличие у атома кислорода двух неподеленных электронных пар приводят к полярности всей молекулы в силу того, что молекула воды является угловой трехатомной молекулой. Центры положительных и отрицательных зарядов не совпадают. Полярные молекулы называются диполями. Эти знания дают возможность перейти к центральному вопросу этих уроков -- к механизму диссоциации ионных и ковалентно-полярных соединений. В этих целях рассматривают сначала процесс и схему растворения хлорида натрия.

Учащиеся с помощью учителя отмечают, что когда кристалл хлорида натрия попадает в воду, то расположенные на его поверхности ионы притягивают к себе молекулы воды (рис. 11). К ионам натрия молекулы воды приближаются своими отрицательными полюсами, а к хлорид-ионам -- положительными. При этом важно подчеркнуть, что подобно растворяемому хлориду натрия, представляющему собой агрегат ионов, вода представляет собой агрегат молекул. Если ионы притягивают к себе молекулы воды, то и молекулы воды с такой же силой притягивают к себе ионы. В го же время притянутые молекулы воды испытывают толчки со стороны других молекул, находящихся в движении. Этих толчков вместе с тепловыми колебаниями ионов в. кристаллах оказывается достаточно для отделения ионов от кристалла и перехода их в раствор. Вслед за первым слоем ионов в раствор переходит следующий слой, и таким образом идет постепенное растворение кристалла, т. е. диссоциация (термин пояснить, вспомнить о термической диссоциации карбоната кальция). Следует подчеркнуть, что перешедшие в раствор ионы остаются связанными с молекулами воды. Здесь можно дать определение диссоциации как процесса, при котором под влиянием полярных молекул воды вещество распадается на свободно движущиеся ионы, связанные с молекулами растворителя.

При изучении процесса растворения хлорида натрия полезно привлечь знания энергетики и рассмотреть энергетические стадии процесса растворения²:

Разрушение ионного кристалла с образованием свободных ионов -- процесс эндотермический.

Гидратация ионов -- процесс экзотермический, соответствующий сумме теплот гидратации ионов натрия и хлора.

В ходе рассуждений учащиеся отмечают, что затраты работы на разрушение ионного кристалла соответствуют энергии кристаллической решетки (разрушение связей). Суммарный тепловой эффект растворения соли рассчитывают так:

Для самостоятельной работы учащихся можно предложить следующее задание: рассчитать теплоту растворения хлорида лития, хлорида калия и хлорида натрия, пользуясь следующими данными

В сравнительном плане изучают процесс диссоциации хлороводорода.

Раскрывая вопрос об отличии процесса диссоциации соединений с ковалентной полярной связью от диссоциации ионных соединений, необходимо руководствоваться следующими положениями:

1. Если в ионных соединениях до растворения в воде уже содержатся ионы, то в случае соединений с ковалентной полярной связью таких ионов нет, следовательно, и механизм диссоциации будет отличаться.

Процесс диссоциации кислот, в отличие от диссоциации ионных соединений, связан с изменением характера химической связи под действием полярных молекул воды и разрывом наиболее полярной связи.

Молекулы воды, притянувшись к концам полярной молекулы (хлороводорода), вызывают расхождение диполя (поляризуют ее) -- вызывают диполь-дипольное взаимодействие. Такая поляризация в сочетании с колебательным тепловым движением атомов в молекуле, а также с непрерывным тепловым движением окружающих ее молекул воды приводит к распаду полярной молекулы на ионы (рис. 12).

Рис. 12. Схема диссоциации полярных молекул в растворе

TaK_L при растворении в воде хлороводорода происходит процесс, которьш отображается схематически:

При этом ион водорода Н⁺ (протон) оказывается прочно связанным с молекулой воды в ион гидроксония.

В результате молекулы хлороводорода расщепляются так, что общая электронная пара остается у атома хлора, который превращается в ион С1~, а протон, внедряясь в электронную оболочку атома кислорода молекулы воды, образует ион гидроксония (донорно-акцепторный механизм).

Чтобы подчеркнуть роль воды как полярного растворителя в процессе диссоциации, а также избежать отождествления понятий «растворение» и «диссоциация», следует продемонстрировать опыт и сравнить электрическую проводимость раствора хлороводорода в воде и в толуоле (неполярный растворитель).

Сущность образования гидратированного иона можно показать на примере гидратации безводного хлорида меди. Необходимо обратить внимание учащихся на то, что кристаллы безводной соли белые. Приливают дистиллированную воду, получают голубой раствор. Причина наблюдаемого явления вскрывается через выявление механизма образования гидратированного иона. Осуществляется это на основе знаний учащихся о донорно-акцепторном механизме образования ковалентной связи: при окружении иона меди молекулами воды каждая из них за счет одной неподеленной пары атома кислорода образует с ионом меди связь по донорно-акцепторному механизму. В результате изучения этого материала приходят к следующим выводам:

Процесс распада электролита на ионы под влиянием полярных молекул воды (или при расплавлении) называется электролитической диссоциацией (термической диссоциацией).

Вода -- активный участник (реагент) этого процесса.

Химизм процесса электролитической диссоциации заключается в образовании новых связей между ионами и молекулами воды в растворе.

При рассмотрении электролитической диссоциации у учащихся часто возникает вопрос происходит ли в процессе диссоциации распад электролита на ионы полностью? Выясняется, что образующиеся при диссоциации того или иного вещества ионы находятся в беспорядочном движении и при столкновении друг с другом могут соединяться. Следовательно, электролитическая диссоциация представляет собой обратимый процесс: в растворе постоянно происходит как распад вещества на ионы (диссоциация), так и соединения ионов (ассоциация). Но одинакова ли степень распада на ионы у электролитов при одинаковых условиях? Для ответа на вопрос можно сравнить электрическую проводимость растворов в одинаковой концентрации разных электролитов (например, растворов соляной и уксусной кислот). Разный накал электрической лампочки учащиеся объясняют различным числом заряженных частиц (ионов) в испытуемых растворах, а, следовательно, различной степенью распада или степенью диссоциации кислот на ионы. Делают заключение, что степень диссоциации зависит от прочности связи ионов в электролите, т. е. от его природы. По способности диссоциировать на ионы растворы электролитов обычно разделяют на слабые и сильные. Слабые электролиты в растворе состоят из молекул, которые частично распадаются на ионы пол действием растворителя. В отличие от них сильные электролиты распадаются на ионы полностью. Суть этого процесса можно кратко изобразить так:

Слабые электролиты диссоциируют только частично, и в растворе устанавливается динамическое равновесие между недиссоциированными молекулами и ионами. В условной записи это выглядит так:

Теория электролитической диссоциации объясняет количественно только растворы слабых электролитов. Количественно процесс их электролитической диссоциации можно охарактеризовать степенью диссоциации (а). Степенью диссоциации электролита называется отношение числа его молекул, распавшихся на ионы в данном растворе (гидратированных ионов), к общему числу его молекул, введенных в раствор (к общему числу введенных в раствор ионов). Для сильных электролитов степень диссоциации равна единице (а = 1).

Далее необходимо обратить внимание учащихся на то, что степень электролитической диссоциации зависит и от концентрации раствора электролита. Подтвердить это можно демонстрацией опыта по электропроводности уксусной кислоты: по мере разбавления водой концентрированной уксусной кислоты электрическая проводимость ее нарастает: степень диссоциации возрастает, так как возможность обратного процесса (молизации) уменьшается.

Можно также сообщить учащимся, что степень диссоциации зависит от природы растворителя, температуры и т. д. Осознанному усвоению этих знаний способствует запись в тетради:

К сильным электролитам принадлежат почти все щелочи и лишь некоторые кислоты (с сильно полярными молекулами): азотная, хлорная, хлороводородная, бромоводородная, иодоводородная.

К слабым электролитам принадлежат большинство органических кислот, а также угольная, кремниевая, сероводородная и синильная кислоты, раствор аммиака.

Надо обязательно оговорить условность деления электролитов на сильные и слабые и отметить, что в очень разбавленных растворах почти все электролиты диссоциированы полностью, подтвердив это опытами по электрической проводимости уксусной кислоты.

Предполагаемая трактовка вопроса еще раз убедит учащихся в относительности всех граней в природе, что будет важным моментом в формировании их диалектико-материалистическот мировоззрения.

Развитие и обобщение знаний учащихся о кислотах, основаниях и солях на основе теории электролитов

Особо важное значение теории электролитической диссоциации состоит в расширении и углублении знаний учащихся о классах неорганических соединений. В ходе изучения темы развиваются знания о составе, номенклатуре, строении, характерных свойствах и классификации неорганических соединений. При этом учащиеся начинают понимать значение теории электролитической диссоциации для объяснения сущности многих реакций, происходящих в растворах и для решения вопроса о том, как отражается природа веществ различных классов на их свойствах. В соответствии с усовершенствованной программой (1981) можно рекомендовать:

рассмотреть химические свойства кислот, оснований, солей в свете теории электролитической диссоциации;

систематизировать знания о важнейших классах неорганических соединений в свете учения о природе химической связи, типах кристаллических решеток. В целях конкретизации и систематизации знаний о свойствах неорганических веществ следует организовать самостоятельную работу учащихся с учебником, где этот материал изложен довольно подробно. Для проверки степени усвоения материала предложить им несколько вариантов написания полных и сокращенных ионных уравнений;

дать определение кислот, оснований, солей в свете теории электролитической диссоциации. Кислота -- электролит, диссоциирующий в водном растворе с образованием ионов гидроксония. Основание -- электролит, диссоциирующий в водном растворе с образованием гидроксид-ионов. Соль -- электролит, диссоциирующий в водном растворе с образованием положительных ионов металла (или аммония) и отрицательных ионов кислотных остатков.

Особое внимание следует уделить изучению химических свойств солей, в том числе их гидролиза, так как химические свойства в систематизированном виде рассматриваются здесь впервые. Их изучение предполагает активное использование самостоятельной работы учащихся. Знания общих химических свойств солей затем используют при изучении минеральных удобрений и других вопросов. Известные трудности и для учащихся, и для молодых учителей представляет изучение гидролиза. Методика изучения этого вопроса предусматривает создание и разрешение проблемных ситуаций, использование экспериментальных доказательств, развитие логического мышления учащихся.

Изучение гидролиза надо проводить на основе представлений об обратимости химических процессов и о химическом равновесии. С целью максимальной мобилизации активности учащихся на уроке им предлагают обобщенные вопросы о свойствах растворов электролитов:

Какие электролиты называются сильными и какие -- слабыми?

В каких случаях реакции обмена в растворе доходят до конца?

Чем объяснить мгновенное протекание реакций обмена в растворах солей, щелочей и кислот?

В чем сущность реакции нейтрализации?

Что можно сказать о соотношении концентраций ионов гидроксония и гидроксид-ионов в растворах, в которых лакмус окрашивается соответственно в красный цвет, в синий цвет и не изменяет цвета?

6. К каким электролитам, сильным или слабым, относится вода?

В ходе рассмотрения 5--6-го вопросов предлагают записать уравнение диссоциации воды:

и отразить соотношение концентраций ионов в нейтральной, кислой и щелочной среде:

Затем возникает проблема: какой должна быть реакция среды в растворах солей? Учащиеся выдвигают гипотезу, что эта реакция должна быть нейтральной -- соль как продукт взаимодействия кислоты и основания представляет собой как бы результат сглаживания их противоположных свойств. После этого изображают диссоциацию соли:

Возникает вопрос: как объяснить отмеченную вторую и третью закономерности? Решение проблемы следует начать с рассмотрения простейшего случая -- гидролиза ацетата натрия. О чем говорит щелочная реакция раствора ацетата натрия? Об избыточном количестве гидроксид-ионов в растворе по сравнению с количеством ионов гидроксония. Далее учащиеся вспоминают, что при диссоциации соли, например, ВаС1₂ гидроксид-ионы не образуются. Но тогда за счет чего в растворе CH₃COONa возник избыток гидроксид-ионов? Какие частицы образуются в процессе диссоциации ацетата натрия при его растворении в воде? Для ответа на вопрос учащиеся записывают: 1) процесс диссоциации ацетата натрия:

Далее они отмечают, что в растворе ацетата натрия находятся моле-, кулы воды и четыре вида ионов СН₃СОО~, Na⁺, Н₃0⁺, ОН^-. В своем хаотическом движении ионы сталкиваются между собой. Какие из этих ионов могут при столкновении связываться? Отмечают, что этого не может произойти с одноименными ионами, с ионами одинакового знака заряда и при столкновении ионов Na⁺ с ионами ОН^-. (Образовался бы сильный электролит, практически полностью распадающийся на ионы.) При взаимодействии ацетат-ионов с водой образуется слабый электролит -- уксусная кислота. Записывают уравнение гидролиза ацетата натрия:

Делают вывод, что в данном случае с водой взаимодействует анион соли СН3СОО~ и что реакция сопровождается высвобождением гидроксид-ионов. Далее учитель сообщает, что реакции обмена между солями и водой относятся к¹ реакциям гидролиза.

Так, на данном примере наглядно раскрывается главная особенность гидролиза -- это реакции, обратные реакциям нейтрализации. Далее, аналогично первым случаям, разъясняется и механизм гидролиза солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой (можно на примере гидролиза NH₄C1). Отмечают, что в этом случае гидролизу подвергается катион соли и высвобождается ион гидроксония.

Затем на этом уроке выясняют, будут ли подвергаться гидролизу соли, образованные слабой кислотой и слабым основанием. Для ответа на этот вопрос учащиеся рассматривают гидролиз ацетата аммония:

Делают вывод, что при гидролизе катиона образуется ион гидроксония, а при гидролизе аниона -- гидроксид-ион. Эти ионы, соединяясь, образуют молекулы воды. В соответствии с правилами смещения равновесия это приводит к смещению обоих равновесий вправо, к усилению гидролиза. Следовательно, в этом случае гидролиз протекает наиболее глубоко (практически нацело). После рассмотрения трех случаев гидролиза (соль слабой кислоты и сильного основания, соль слабого основания и сильной кислоты, соль слабой кислоты и слабого основания) учащихся можно спросить: в чем общность процессов гидролиза? Во всех случаях результатом является образование малодиссоциирующих молекул или ионов (или малорастворимых соединений). На основе этого приведенное ранее определение гидролиза уточняется: гидролиз соли -- обратимая обменная реакция соли с водой, в результате которой образуются слабодиссоциирующие соединения.

Чтобы проверить степень усвоения понятий, связанных g явлением гидролиза, учащимся предлагают вопросы:

1. Почему не подвергается гидролизу хлорид натрия?

Почему в таблице растворимости солей в некоторых случаях стоят прочерки (--)?

Как определить, гидролизуется или нет данная соль?

Обобщение основных положений теории растворов электролитов

Явления, связанные с электролитической диссоциацией, нашли свое правильное объяснение благодаря работам И.А. Каблу-кова. Электролитическую диссоциацию И.А. Каблуков связывал с химическим взаимодействием ионов с водой, которое приводит к образованию гидратированных ионов, что находилось в полном соответствии с представлениями Д.И. Менделеева о процессе растворения. Дальнейшее развитие знаний о растворах шло по пути создания обобщенных теорий, охватывающих и водные и неводные растворы. Этот материал надо иллюстрировать историческими примерами. Важно, чтобы учащиеся увидели развитие идей в химической науке, их постоянное расширение и обогащение;

далее следует выделить основные положения теории растворов электролитов: 1) вещества, при растворении которых происходит образование ионов, называются электролитами; 2) при растворении в воде (полярный растворитель) ионных соединений происходит диссоциация с образованием ионов, окруженных гидратной сферой. Гидратированные ионы по свойствам отличаются от негидратированных; 3) при растворении в воде веществ с ковалентной полярной связью происходит ионизация, а затем уже диссоциация с образованием гидратированных ионов; 4) одни электролиты в водных растворах диссоциированы практически нацело и называются сильными электролитами. Слабые электролиты в водных растворах диссоциируют только частично; 5) диссоциация -- процесс обратимый. Обычно в растворе устанавливается динамическое равновесие между числом молекул, распавшихся на ионы (в единицу времени) и вновь образовавшихся. Понятие обратимости диссоциации относится только к растворам слабых электролитов;

в процессе обобщения необходимо подчеркнуть роль научного предвидения в решении вопроса о возможности практического осуществления реакций. Учащиеся уже ознакомились с практиче ским применением реакций ионного обмена, с ролью ионитов, с ионообменом в почвах. Поэтому важно подчеркнуть, что знание теории диссоциации электролитов позволяет предопределять возможные свойства искусственно получаемых веществ, способных обмениваться ионами, которые на основе этого свойства широко используются в промышленности, выбирать нужные для их получения вещества и предсказывать ход осуществляемых в процессе их получения реакций. Растворами интенсивно занимаются инженеры-технологи, так как значительная часть технологических процессов протекает с использованием растворов. Необходимо отметить огромную роль растворов в геологии, в частности в гидротермальных процессах минералообразования и в химии моря, их исключительное значение в жизнедеятельности живого организма, объясняющее пристальное внимание к ним в современной медицине и биологии. Следует особо подчеркнуть, что сама жизнь на нашей планете стала возможной лишь с появлением растворов.