Задача 1
Условие (кратко)
Почему кристаллический хлорид натрия не проводит ток, а его раствор проводит? Объяснить механизм диссоциации этой соли.
Решение
Хлорид натрия состоит из ионов \(\mathrm{Na^+}\) и \(\mathrm{Cl^-}\), но в кристалле они прочно удерживаются в узлах ионной решётки и двигаться не могут, поэтому ток не переносят.
В воде происходит диссоциация:
- Ориентация: молекулы воды — диполи — поворачиваются к ионам кристалла противоположно заряженными концами: к \(\mathrm{Na^+}\) атомом кислорода (частичный минус), к \(\mathrm{Cl^-}\) атомами водорода (частичный плюс).
- Гидратация: между ионами поверхностного слоя и молекулами воды возникает притяжение, связь ионов друг с другом ослабевает.
- Диссоциация: ионы переходят в раствор, окружённые гидратной оболочкой.
\[\mathrm{NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-}\]
Гидратированные ионы свободно движутся в растворе: под действием напряжения катионы идут к катоду, анионы — к аноду, поэтому раствор проводит ток.
Ответ
В кристалле ионы закреплены в решётке; в растворе вода разрушает решётку, ионы становятся подвижными
Почему так
Ток переносят только свободно движущиеся ионы, а освобождает их гидратация.
Подробнее — в теме «Электролитическая диссоциация».