Как определить число ионов
Что такое ионы и как они образуются?
Ион представляет собой заряженную электрическую частицу, которая образуется, когда атом или молекула притягивает к себе дополнительные электроны или же отдает свои. Таким образом, положительно заряженные ионы называются катионами, а отрицательно заряженные – анионами. Образование ионов происходит в растворах в ходе электролитической диссоциации, а также при воздействии высокой температуры, электрического тока и т.д.
Задача: сколько ионов образуется при диссоциации 40 г поваренной соли?
Поставлена следующая задача: имеется 40 г поваренной соли. Ее растворили в воде. Сколько ионов при этом образовалось, если допустить, что все атомы поваренной соли подверглись диссоциации?
Решение задачи
1. Напишите формулу этого вещества: NaCl. Посчитайте его молекулярную массу, сложив атомные веса натрия и хлора: 23 + 35,5 = 58,5 а.е.м. (атомных единиц массы). Поскольку молярная масса любого вещества численно равна его молекулярной массе, только выражается в другой размерности (г/моль), то 1 моль поваренной соли (хлористого натрия) будет весить приблизительно 58,5 г.
2. Вычислить, сколько молей хлористого натрия содержится в 40 г. Произведите деление: 40/58,5 = 0,6838 , или 0,68 моля.
3. Воспользуйтесь универсальным числом Авогадро, которое равно 6,022*10^23. Это количество элементарных частиц – молекул, атомов или ионов, содержащихся в одном моле любого вещества. В вашем случае до диссоциации хлористый натрий состоял из молекул. Следовательно, в 1 моле этого вещества содержится примерно 6,022*10^23 его молекул. Но у вас 0,68 моля. Произведите умножение: 0,68*6,022*10^23 = 4,095*10^23. Вот столько молекул содержится в 40 г хлористого натрия.
4. При диссоциации каждая молекула поваренной соли образует два иона: положительно заряженный ион натрия и отрицательно заряженный ион хлора. Поэтому, умножьте полученный результат на 2: 2*4,095*10^23 = 8,19*10^23. Вот столько ионов образовалось при диссоциации 40 г поваренной соли. Задача решена.
Полезный совет
По точно такому же алгоритму можно определить количество ионов любого вещества, принимая во внимание следующие условия:
- вещество должно быть растворимым;
- учитывайте индексы катионов и анионов. Например, при подсчете количества ионов сульфата калия – К2SO4, помните, что каждая его молекула образует три иона.
