Jaka jest teoria dysocjacji elektrolitu?

Teoria dysocjacji elektrolitycznej odnosi się do oddzielenia cząsteczki od elektrolitu w jej składowych atomach.

Dysocjacja elektronów polega na oddzieleniu związku w jego jonach w przychodzącym roztworze. Dysocjacja elektrolityczna zachodzi w wyniku oddziaływania substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika.

Wyniki uzyskane w spektroskopach wskazują, że ta interakcja ma głównie charakter chemiczny.

Oprócz zdolności solwatacyjnej cząsteczek rozpuszczalnika i stałej dielektrycznej rozpuszczalnika, właściwość makroskopowa odgrywa również ważną rolę w dysocjacji elektrolitycznej.

Klasyczną teorię dysocjacji elektrolitycznej opracowali S. Arrhenius i W. Ostwald w latach 80. XIX wieku.

Opiera się na założeniu niekompletnej dysocjacji substancji rozpuszczonej, charakteryzującej się stopniem dysocjacji, która jest frakcją cząsteczek elektrolitu, które ulegają dysocjacji.

Dynamiczna równowaga między zdysocjowanymi cząsteczkami i jonami jest opisana przez prawo działania masowego.

Istnieje kilka obserwacji eksperymentalnych, które potwierdzają tę teorię, w tym: jony obecne w stałych elektrolitach, zastosowanie prawa Ohma, reakcja jonowa, ciepło neutralizacji, koligatywne nienormalne właściwości i kolor roztworu między inni

Teoria dysocjacji elektrolitycznej

Teoria ta opisuje roztwory wodne w kategoriach kwasów, które dysocjują, oferując jony wodorowe i zasady, które dysocjują, oferując jony hydroksylowe. Produktem kwasu i zasady jest sól i woda.

Teoria ta została ujawniona w 1884 r., Aby wyjaśnić właściwości roztworów elektrolitycznych. Jest również znany jako teoria jonów.

Główne podstawy teorii

Gdy elektrolit rozpuszcza się w wodzie, rozdziela się na dwa typy naładowanych cząstek: jeden ładuje ładunek dodatni, a drugi ładunek ujemny.

Te naładowane cząstki nazywane są jonami. Dodatnio naładowane jony nazywane są kationami, a te naładowane ujemnie nazywane są anionami.

W swojej nowoczesnej formie teoria zakłada, że ​​stałe elektrolity składają się z jonów utrzymywanych przez siły elektrostatyczne przyciągania.

Gdy elektrolit rozpuszcza się w rozpuszczalniku, siły te są osłabiane, a następnie elektrolit przechodzi dysocjację w jonach; jony są rozpuszczone.

Proces oddzielania cząsteczek w jonach od elektrolitu nazywa się jonizacją. Część całkowitej liczby cząsteczek obecnych w roztworze jako jony jest znana jako stopień jonizacji lub stopień dysocjacji. Stopień ten może być reprezentowany przez symbol α.

Zaobserwowano, że wszystkie elektrolity nie jonizują 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 łączą się, tworząc neutralne cząsteczki, tworząc w ten sposób stan dynamicznej równowagi między jonizowanymi i niejonizowanymi cząsteczkami.

Gdy prąd elektryczny jest przesyłany przez roztwór elektrolityczny, jony dodatnie (kationy) przesuwają się w kierunku katody, a jony ujemne (aniony) przesuwają się w kierunku anody, aby się rozładować. Oznacza to, że zachodzi elektroliza.

Roztwory elektrolityczne

Roztwory elektrolityczne są zawsze neutralne z natury, ponieważ całkowity ładunek jednego zestawu jonów jest zawsze równy całkowitemu ładunkowi drugiego zestawu jonów.

Jednak nie jest konieczne, aby liczba dwóch zestawów jonów była zawsze równa.

Właściwości elektrolitów w roztworze to właściwości jonów obecnych w roztworze.

Na przykład roztwór kwasu zawsze zawiera jony H +, podczas gdy roztwór zasadowy zawiera jony OH-, a właściwościami roztworów są odpowiednio jony H i OH-.

Jony działają jako cząsteczki w kierunku obniżenia temperatury zamarzania, podnosząc temperaturę wrzenia, obniżając ciśnienie pary i ustanawiając ciśnienie osmotyczne.

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

Jony

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

Silne elektrolity w rozcieńczonych roztworach są praktycznie całkowicie zdysocjowane; w konsekwencji idea równowagi między jonami i zdysocjowanymi cząsteczkami nie ma znaczenia.

Zgodnie z pojęciami chemicznymi pary jonów i najbardziej złożone agregaty powstają w silnych roztworach elektrolitów w średnich i wysokich stężeniach.

Współczesne dane wskazują, że pary jonowe składają się z dwóch przeciwnych ładunków jonowych w kontakcie lub rozdzielonych przez jedną lub więcej cząsteczek rozpuszczalnika. Pary jonowe są elektrycznie neutralne i nie uczestniczą w przesyłaniu energii elektrycznej.

W stosunkowo rozcieńczonych roztworach silnych elektrolitów równowagę między pojedynczo rozpuszczonymi jonami i parami jonowymi można opisać w przybliżeniu w sposób podobny do klasycznej teorii dysocjacji elektrolitycznej przez stałą dysocjację.

Czynniki związane ze stopniem jonizacji

Stopień jonizacji roztworu elektrolitu zależy od następujących czynników:

• Charakter substancji rozpuszczonej : gdy jonizowalne części cząsteczki substancji są połączone wiązaniami kowalencyjnymi zamiast wiązaniami elektrowalencyjnymi, w roztworze dostarczanych jest mniej jonów. Substancje te są słabymi elektrolitami. Ze swej strony silne elektrolity są prawie całkowicie zjonizowane w roztworze.
• Charakter rozpuszczalnika : główną funkcją rozpuszczalnika jest osłabienie elektrostatycznych sił przyciągania między dwoma jonami w celu ich rozdzielenia. Woda jest uważana za najlepszy rozpuszczalnik.
• Rozcieńczanie : zdolność jonizacji 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. Dzieje się tak, ponieważ w wyższych temperaturach prędkość cząsteczkowa wzrasta, przekraczając siły przyciągania między jonami.