Disocierea electrolitică - cum să o înțelegi?
Nu te-ai gândit niciodată de ce uniisoluțiile conduc energia electrică, iar altele - nu? De exemplu, toată lumea știe că este mai bine să nu faceți o baie în timp ce puneți părul cu un uscător de păr. La urma urmei, apa este un conductor bun al curentului electric, iar dacă un uscător de păr funcționează în apă, atunci un scurtcircuit nu poate fi evitat. De fapt, apa nu este un astfel de conducător de curent. Există soluții care conduc mult mai bine la energie electrică. Astfel de substanțe se numesc electroliți. Acestea includ acizi, alcalii și săruri solubile în apă.
Electroliții - cine sunt ei?
Se pune întrebarea: de ce soluțiile unor substanțe permit electricității să treacă, iar altele - nu? Totul se referă la particule încărcate - cationi și anioni. Când se dizolvă în apă, electroliții se rup în ioni, care se deplasează într-o anumită direcție în prezența unui curent electric. Cationii încărcate pozitiv muta spre polul negativ - catod și anioni încărcați negativ muta la borna pozitivă - anod. Procesul de descompunere a materiei în ioni în timpul topirii sau dizolvării în apă are un nume mândru - disociere electrolitică.
Acest termen a fost pus în circulație de către omul de știință suedez S.Arrhenius, când a studiat proprietățile soluțiilor pentru a permite transformarea energiei electrice. Pentru a face acest lucru, el a închis circuitul electric printr-o soluție de orice substanță și a văzut lumina se aprinde sau nu. Dacă se aprinde lampa incandescentă - soluția conduce electricitate, ceea ce înseamnă că această substanță este un electrolit. Dacă becul rămâne disparut - atunci soluția nu conduce energia electrică, prin urmare această substanță - non-electrolitic. Non-electroliții includ soluții de zahăr, alcool, glucoză. Dar sarea de masă rastorov, acidul sulfuric și hidroxidul de sodiu conduc perfect curentul electric, prin urmare sunt disociere electrolitică.
Cum se desfășoară disocierea?
Ulterior, teoria disocierii electrolitice a fost dezvoltată și completată de oamenii de știință ruși IA. Kablukov și V.A. Kistyakovskii, aplicând la fundamentarea sa teoria chimică a soluțiilor din D.I. Universitatea Mendeleev.
Acești oameni de știință au descoperit că sunt electroliticidisocierea acizilor, a alcaliilor și a sărurilor are loc ca urmare a hidratării electrolitului, adică a interacțiunii sale cu moleculele de apă. Ionii, cationi și anioni generate de acest proces va fi hidratat, care este asociat cu moleculele de apa care le înconjoară inelul dens. Proprietățile lor sunt semnificativ diferite de ionii nehidratați.
Astfel, în soluția de nitrat de stronțiu Sr (NO3) 2, ca și în soluțiile de hidroxid de cesiu CsOH, se efectuează disocierea electrolitică. Exemplele acestui proces pot fi exprimate prin următoarele ecuații de reacție:
Sr (NO3) 2 = Sr2 + + 2N03-,
și anume când se disociază o moleculă de nitrat de stronțiu, se formează un cation de stronțiu și doi anioni de azot;
CsOH = Cs + OH-,
și anume cu disocierea unei molecule de hidroxid de cesiu, se formează un cesiu de cesiu și un anion de hidroxid.
Disocierea electrolitică a acizilor are loc în mod similar. Pentru acidul iodhidric, acest proces poate fi exprimat prin următoarea ecuație:
HJ = H + + CJ-,
și anume atunci când o moleculă de acid iodhidric disociază, se formează un cation de hidrogen și un anion de iod.
Mecanism de disociere.
Disocierea electrolitică a substanțelor electrolitice are loc în mai multe etape. Pentru substanțele cu un tip de legătură ionică, cum ar fi NaCl, NaOH, acest proces implică trei procese succesive:
Inițial, moleculele de apă având 2, spre deosebire de moleculele de apăpoli (pozitivi și negativi) și reprezentând un dipol, sunt orientați către ionii de cristal. Ele atașă un pol pozitiv ionului negativ al cristalului și invers, un pol negativ al ionului pozitiv al cristalului;
apoi hidratarea ionilor de cristal are loc cu dipoli de apă,
și numai după aceea ionii hidratați par să se diferențieze în direcții diferite și să înceapă să se miște în soluție sau să se topească haotic până când sunt afectați de un câmp electric.
Pentru substanțele cu o legătură polară covalentă, cum ar ficum ar fi HCI și alți acizi, procesul de disociere este similar, cu excepția faptului că în stadiul inițial, legătura covalentă devine ionică datorită acțiunii dipolilor de apă. Acestea sunt principalele puncte ale teoriei disocierii substanțelor.
