Электролиты и неэлектролиты. Катионы и анионы — ОГЭ химия

Коротко о главном

Электролиты — вещества, которые в растворе или расплаве проводят электрический ток за счёт диссоциации на ионы. Неэлектролиты ток не проводят, так как не распадаются на ионы. При диссоциации образуются катионы (положительные ионы) и анионы (отрицательные ионы). Эта тема проверяется в задании 13 ОГЭ, где нужно определить электролит/неэлектролит или указать состав ионов.

Определения и правила

Электролиты — вещества, водные растворы или расплавы которых проводят электрический ток. Это происходит благодаря электролитической диссоциации — распаду на ионы.

$$KCl \rightarrow K^{+} + Cl^{-}$$

Неэлектролиты — вещества, которые в растворе или расплаве не распадаются на ионы, поэтому ток не проводят. Обычно это вещества с молекулярной кристаллической решёткой без сильно полярных связей.

Катион — ион с положительным зарядом (образуется при отдаче электронов атомом). Обозначается знаком «+»: $Na^{+}$, $Ca^{2+}$, $Al^{3+}$, $NH_4^{+}$.

Анион — ион с отрицательным зарядом (образуется при присоединении электронов). Обозначается знаком «−»: $Cl^{-}$, $SO_4^{2-}$, $NO_3^{-}$, $OH^{-}$.

Класс веществ	Электролит / неэлектролит	Примеры
Соли (растворимые)	сильный электролит	$NaCl$, $KNO_3$, $CuSO_4$
Щёлочи (растворимые основания)	сильный электролит	$NaOH$, $KOH$, $Ca(OH)_2$
Сильные кислоты	сильный электролит	$HCl$, $HNO_3$, $H_2SO_4$
Слабые кислоты	слабый электролит	$CH_3COOH$, $H_2CO_3$, $H_2S$
Слабые основания	слабый электролит	$NH_4OH$ (раствор $NH_3$)
Нерастворимые основания и соли	практически неэлектролиты (диссоциация незначительна)	$Cu(OH)_2$, $BaSO_4$
Оксиды	неэлектролиты	$CO_2$, $SO_3$, $CaO$
Органические вещества (кроме кислот и солей)	неэлектролиты	сахар $C_{12}H_{22}O_{11}$, спирт $C_2H_5OH$
Простые вещества	неэлектролиты	$O_2$, $S$, $Fe$ (в твёрдом виде, не расплав металла)

Правило силы электролита: сильные электролиты диссоциируют практически полностью (стрелка $\rightarrow$), слабые — частично, обратимо (знак $\rightleftharpoons$):

$$CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COO^{-} + H^{+}$$

Правило заряда: суммарный заряд катионов в формуле всегда равен по модулю суммарному заряду анионов — вещество электронейтрально.

Как применять

Пример 1. Определить, является ли сахароза электролитом. Сахароза — органическое вещество, молекулы не диссоциируют на ионы в воде → неэлектролит.

Пример 2. Записать уравнение диссоциации сульфата алюминия $Al_2(SO_4)_3$. $$Al_2(SO_4)_3 \rightarrow 2Al^{3+} + 3SO_4^{2-}$$ Проверка заряда: $2 \cdot (+3) = +6$, $3 \cdot (-2) = -6$ — баланс соблюдён.

Пример 3. Выбрать из списка ($HCl$, $C_6H_{12}O_6$, $BaCl_2$, $O_2$) вещества-электролиты. Электролиты: $HCl$ (сильная кислота), $BaCl_2$ (растворимая соль). Неэлектролиты: глюкоза (органика), $O_2$ (простое вещество).

Типичные ошибки

• Путают понятия «электролит» и «раствор»: электролитом называют само вещество, а не только его раствор.
• Считают все кислоты и соли сильными электролитами, забывая про слабые кислоты ($CH_3COOH$, $H_2CO_3$) и нерастворимые соли.
• Неверно расставляют заряды ионов, забывая проверять электронейтральность формулы.
• Приписывают оксидам свойства электролитов — оксиды сами по себе на ионы не диссоциируют.
• Путают знаки: считают, что катион — это анион, и наоборот (запомнить: катион — плюс, начинается на «ка», как «плюс» — заряжен положительно).

Где встречается на экзамене

В задании 13 ОГЭ часто просят: определить, к какому классу относится вещество (электролит/неэлектролит), составить уравнение диссоциации, указать состав катионов и анионов данного вещества или выбрать вещество с определённым ионом из перечня. Знание таблицы силы электролитов и умение проверять заряд ионов помогает быстро решать такие задания без ошибок.