Teoria dysocjacji elektrolitycznej

Cząsteczki wody. Czerwona kula to atom tlenu, a dwa białe wodór. Z licencją

Co to jest teoria dysocjacji elektrolitycznej?

Teoria dysocjacji elektrolitycznej Odnosi się do oddzielenia cząsteczki elektrolitu w jej atomach składowych. Dysocjacja elektronów jest rozdzielaniem związku na jego jonach w nadchodzącym roztworze. Dysocjacja elektrolityczna występuje w wyniku interakcji substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika.

Wyniki przeprowadzone w spektroskopach wskazują, że interakcja ta ma głównie charakter chemiczny. Dodatkowo do zdolności solwatacji cząsteczek rozpuszczalnika i stałą dielektryczną rozpuszczalnika, właściwość makroskopowa odgrywa również ważną rolę w dysocjacji elektrolitycznej.

Klasyczną teorię dysocjacji elektrolitycznej opracowali Svante Arrhenius (1859–1927) i Wilhelm Ostwald (1853–1932) w latach 80. XIX wieku).

Arrhenius opisał kwasy i zasady: kwasy to substancje zdolne do rozpuszczenia w wodzie uwalniających protony lub jony wodoru (H+), a zasady to te, które po rozpuszczaniu się w wodzie mogą uwalniać jony wodorotlenkowe (OH-). Odkrył również, że obie substancje, podczas rozpuszczania się w wodzie, prowadzą energię elektryczną. Substancje te są znane jako elektrolity.

Teoria oparta jest na domniemaniu niepełnego dysocjacji substancji rozpuszczonej, charakteryzującej się stopniem dysocjacji, który jest ułamkiem cząsteczek elektrolitowych, które dysocjują.

Dynamiczny równowaga między zdysocjowanymi cząsteczkami i jonami opisuje prawo działań masowych.

Istnieje kilka obserwacji eksperymentalnych, które potwierdzają tę teorię, w tym jony obecne w stałych elektrolitach, zastosowanie prawa OHM, reakcja jonowa, ciepło neutralizacji, między innymi nieprawidłowe właściwości kajgodowate i kolor roztworu, między innymi.

Może ci służyć: siłę grawitacyjną

Podstawy teorii 

Teoria ta opisuje roztwory wodne w kategoriach kwasów, które dysocjują w celu oferowania jonów wodoru, i zasad, które dysocjują oferowanie jonów hydroksylowych. Produktem kwasu i podstawy jest sól i woda.

Teoria ta została ujawniona w 1884 r. W celu wyjaśnienia właściwości roztworów elektrolitycznych. Jest również znany jako teoria jonowa.

Gdy elektrolit jest rozpuszczony w wodzie, dzieli się na dwa rodzaje obciążonych cząstek: jeden niosący obciążenie dodatnie, a drugie obciążenie ujemne. Te naładowane cząstki to jony. Jony dodatnio załadowane są nazywane kationami, a te, które są negatywnie naładowane, aniony.

W nowoczesnej formie teoria zakłada, że ​​stałe elektrolity składają się z jonów, które pozostają zjednoczone przez siły elektrostatyczne przyciągania.

Gdy elektrolit jest rozpuszczony w rozpuszczalniku, siły te osłabiają, a następnie elektrolit przechodzi przez dysocjację jonów: jony są rozpuszczone.

Proces oddzielenia cząsteczek na jony elektrolitowe nazywa się jonizacją. Ułamek całkowitej liczby cząsteczek obecnych w roztworze jako jony jest znane jako stopień jonizacji lub stopień dysocjacji. Stopień ten może być reprezentowany przez symbol α.

Zaobserwowano, że wszystkie elektrolity nie są jonizowane na tym samym poziomie. Niektóre są prawie całkowicie zjonizowane, podczas gdy inne są słabo zjonizowane. Stopień jonizacji zależy od kilku czynników.

Jony obecne w roztworze stale się spotykają, tworząc neutralne cząsteczki, tworząc w ten sposób dynamiczny stan równowagi między cząsteczkami zjonizowanymi i nieonizowanymi.

Może ci służyć: zjawiska fizyczne: cechy i przykłady

Gdy prąd elektryczny jest przenoszony przez roztwór elektrolityczny, jony dodatnie (kationowie) poruszają się w kierunku katody, a jony ujemne (aniony) poruszają się w kierunku anody do rozładowania. Oznacza to, że występuje elektroliza.

Rozwiązania elektrolityczne

Roztwory elektrolityczne są zawsze neutralne z natury, ponieważ całkowite obciążenie zestawu jonów jest zawsze równe całkowitemu obciążeniu drugiego zestawu jonów. Jednak nie jest konieczne, aby liczba dwóch zestawów jonów zawsze była taka sama.

Właściwości elektrolitów w roztworze są właściwości jonów obecnych w roztworze.

Na przykład roztwór kwasowy zawsze zawiera jony H+, podczas gdy podstawowe rozwiązanie zawiera jony OH, a charakterystyczne właściwości roztworów to odpowiednio te z jonami H i OH.

Jony działają jak cząsteczki w kierunku depresji punktu zamrażania, podnosząc temperaturę wrzenia, obniżając ciśnienie pary i ustanawiając ciśnienie osmotyczne.

Przewodność roztworu elektrolitycznego zależy od charakteru i liczby jonów, gdy prąd jest ładowany przez roztwór przez ruch jonów.

Jony

Klasyczna teoria dysocjacji elektrolitycznej ma zastosowanie tylko do rozcieńczania roztworów słabych elektrolitów.

Silne elektrolity w rozcieńczonych roztworach są praktycznie całkowicie zdysocjowane. W konsekwencji idea równowagi między odłączonymi jonami a cząsteczkami nie ma znaczenia.

Według koncepcji chemicznych pary jonowe i najbardziej złożone agregaty powstają w silnych roztworach elektrolitowych w średnich i wysokich stężeniach.

Może ci służyć: oddział laboratoryjny

Nowoczesne dane wskazują, że pary jonów składają się z dwóch jonów obciążenia przeciwnych w kontakcie lub oddzielone jedną lub więcej cząsteczek rozpuszczalnika. Pary jonowe są neutralne elektrycznie i nie uczestniczą w przekładniach energii elektrycznej.

W stosunkowo rozcieńczonych roztworach silnych elektrolitów równowaga między indywidualnie rozpuszczonymi jonami a parami jonów można opisać w przybliżeniu w sposób podobny do klasycznej teorii dysocjacji elektrolitycznej przez ciągłą dysocjację.

Czynniki związane ze stopniem jonizacji

Stopień jonizacji roztworu elektrolitycznego zależy od następujących czynników:

• Charakter substancji rozpuszczonej: Gdy jonizowalne części cząsteczki substancji są połączone kowalnymi krawatami zamiast elektrowalentnych, mniej jonów jest dostarczanych w roztworze. Substancje te nazywane są słabymi elektrolitami. Z boku silne elektrolity są prawie całkowicie zjonizowane w roztworze.
• Charakter rozpuszczalnika: Główną funkcją rozpuszczalnika jest osłabienie sił przyciągania elektrostatycznego między dwoma jonami, aby je rozdzielić. Woda jest uważana za najlepszy rozpuszczalnik.
• Roztwór: Zdolność jonizacyjna elektrolitu jest odwrotnie proporcjonalna do stężenia jego roztworu. Dlatego stopień jonizacji wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworu.
• Temperatura: Stopień jonizacji wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Wynika to z faktu, że w wyższych temperaturach rośnie prędkość molekularna, przekraczając siły przyciągania między jonami.

Bibliografia

1. Dysocjacja elektrolityczna. Odzyskany ze słownika.com.
2. Teoria dysocjacji elektrolitycznej. Odzyskane ze słownictwa.com.
3. Arrhenius teoria dysocjacji wykładzinowej. Wyzdrowiał od Asktiitian.com.