Elektrolitička disocijacija - kako to shvatiti?

Jeste li ikada razmišljali o tome zašto neka rješenja provode električnu energiju, dok drugi ne? Na primjer, svatko zna da je bolje ne kupati se dok stavlja kosu sa sušilom za kosu. Uostalom, voda je dobar dirigent električne struje, a ako operacijski sušilo za kosu pada u vodu, tada se ne može izbjeći kratki spoj . Zapravo, voda nije tako dobar dirigent struje. Postoje rješenja koja znatno pomažu električnu energiju. Takve tvari nazivaju se elektrolitima. To uključuje kiseline, lužine i soli topive u vodi.

Elektroliti - tko su oni?

Postavlja se pitanje: zašto neka rješenja tvari prolaze električnom energijom, a drugima - ne? Sve je to o nabijenim česticama - kationima i anionima. Kad se otopi u vodi, elektroliti se raspadaju u ione, koji se kreću s električnom strujom u danom smjeru. Pozitivno nabijeni kationovi kretati se na negativni stup - katoda, a negativno nabijeni anioni premjestiti na pozitivni pol - anodu. Proces raspadanja tvari u ione tijekom taljenja ili otapanja u vodi ponosno se naziva elektrolitska disocijacija.

Taj je pojam stavio u promet švedski znanstvenik S. Arrenius kada je proučavao svojstva rješenja za prijenos električne energije. Da bi to učinio, zatvorio je strujni krug kroz otopinu tvari i gledao kako svijetli ili ne. Ako svijetli žarulja sa žarnom niti - rješenje provodi električnu energiju, što znači da je ta tvar elektrolit. Ako žarulja ostaje izumrla - tada rješenje ne provodi električnu energiju, stoga ta supstanca - neelektrolit. Neelektroliti uključuju otopine šećera, alkohola, glukoze. Ali rastorov stolna sol, sumporna kiselina i natrijev hidroksid savršeno provode električnu struju, stoga su elektrolitička disocijacija.

Kako se odvajanje događa?

Nakon toga, teorija elektrolitičke disocijacije razvijena je i dopunjena ruskim znanstvenicima IA. Kablukov i V.A. Kistiakovskii, primjenjujući svoje utemeljenosti kemijsku teoriju rješenja D.I. Sveučilište Mendeleev.

Ovi znanstvenici su otkrili da se elektrolitska disocijacija kiselina, lužina i soli javlja kao posljedica hidratacije elektrolita, tj. Njezine interakcije s molekulama vode. Ioni, kationi i anioni nastali kao rezultat ovog procesa bit će hidrirani, tj. Povezani s vodenim molekulama, koji ih okružuju s gustom prstenom. Njihova svojstva su značajno različita od ne-hidratiranih iona.

Dakle, u otopini stroncij nitrata Sr (NO3) 2, kao i u otopinama cezijevog hidroksida CsOH, nastaje elektrolitska disocijacija. Primjeri ovog postupka mogu se izraziti slijedećim reakcijskim jednadžbama :

Sr (N03) 2 = Sr2 + + 2N03-,

odnosno Kada se jedna stroncij nitratna molekula disocira, nastaje jedan stroncij kation i dva nitratna aniona;

CsOH = Cs + OH-,

odnosno Kada se jedna molekula cezijeva hidroksida disocira, nastaje jedan cezijev kation i jedan hidroksidni anion.

Elektrolitička disocijacija kiselina nastaje na sličan način. Za hidrojodnu kiselinu ovaj se proces može izraziti sljedećom jednadžbom:

HJ = H + + CJ-,

odnosno Kada se razdvaja jedna molekula hidroodičke kiseline, formira se jedan kation vodika i jedan anion joda.

Mehanizam disocijacije.

Elektrolitska disocijacija elektrolitnih tvari prolazi u nekoliko faza. Za tvari s tipom ionske veze, kao što su NaCl, NaOH, ovaj postupak uključuje tri uzastopna procesa:

• U početku, molekule vode koje imaju dva suprotna pola (pozitivna i negativna) i predstavljaju dipolni, orijentirani su na kristalne ione. S pozitivnim polom pričvršćeni su na negativni ion kristala, i obrnuto, negativni pol na pozitivni ion kristala;

• Zatim se odvija hidratacija kristalnih iona s dipolijama vode,

• I tek nakon toga, čini se da se hidratirani ioni razilaze u različitim smjerovima i počinju se kretati u otopini ili se rastopiti nasumično dok im ne utječu električno polje.

  Za tvari s kovalentnom polarnom vezom, kao što su HCl i druge kiseline, proces disocijacije je sličan, osim što u početnoj fazi kovalentna veza odlazi u ionsku vezu zbog djelovanja dipola vode. To su glavne točke teorije disocijacije tvari.