Номер 115, страница 33 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

115. Термин «диссоциация» обозначает разъединение, распад, разложение. Чем отличается процесс термической диссоциации хлорида водорода при высокой температуре от электролитической диссоциации хлорида водорода в растворе? Какие частицы образуются в каждом из этих процессов?

Диссоциация хлорида водорода ($HCl$) может протекать по-разному в зависимости от внешних условий, приводя к образованию принципиально разных частиц.

Чем отличается процесс термической диссоциации хлорида водорода при высокой температуре от электролитической диссоциации хлорида водорода в растворе?

Основное отличие этих двух процессов заключается как в условиях их протекания, так и в механизме разрыва химической связи в молекуле $HCl$.

• Термическая диссоциация происходит под действием высокой температуры (свыше 1000 °C). Энергия, подводимая при нагревании, достаточна для разрыва ковалентной связи. Этот разрыв происходит гомолитически, то есть симметрично: каждый из атомов (водород и хлор) получает по одному электрону из общей электронной пары.
• Электролитическая диссоциация происходит при растворении $HCl$ в полярном растворителе, например, в воде. Полярные молекулы воды взаимодействуют с полярной молекулой $HCl$, что приводит к разрыву связи. Этот разрыв происходит гетеролитически, то есть несимметрично: общая электронная пара полностью смещается к более электроотрицательному атому хлора.

Таким образом, процессы отличаются причиной распада (высокая температура против действия растворителя) и характером разрыва связи (гомолитический против гетеролитического).

Ответ: Процессы отличаются условиями протекания (высокая температура для термической, полярный растворитель для электролитической) и механизмом разрыва ковалентной связи (гомолитический для термической, гетеролитический для электролитической).

Какие частицы образуются в каждом из этих процессов?

Различие в механизме разрыва связи приводит к образованию разных частиц.

• При термической диссоциации в результате гомолитического разрыва связи образуются электрически нейтральные частицы — атомы водорода ($H\cdot$) и хлора ($Cl\cdot$). $$ 2HCl \rightleftharpoons H_2 + Cl_2 $$ Промежуточной стадией является образование атомов: $$ HCl \rightleftharpoons H \cdot + Cl \cdot $$
• При электролитической диссоциации в водном растворе в результате гетеролитического разрыва связи образуются заряженные частицы — ионы: катион водорода ($H^+$) и анион хлора ($Cl^-$). $$ HCl \xrightarrow{H_2O} H^+ + Cl^- $$ В водной среде эти ионы гидратированы, то есть окружены молекулами воды. Ион водорода, как правило, образует с молекулой воды ион гидроксония ($H_3O^+$), поэтому более точное уравнение выглядит так: $$ HCl + H_2O \rightarrow H_3O^+ + Cl^- $$

Ответ: При термической диссоциации образуются нейтральные атомы водорода и хлора (которые затем могут образовывать молекулы $H_2$ и $Cl_2$). При электролитической диссоциации в водном растворе образуются гидратированные ионы: катионы водорода (в виде иона гидроксония $H_3O^+$) и хлорид-анионы ($Cl^-$).