Care este teoria disocierii electroliților?
Teoria disocierii electrolitice se referă la separarea moleculei de un electrolit în atomii constituenți ai acesteia.
Disocierea electronilor este separarea unui compus în ionii săi în soluția care intră. Disocierea electrolitică are loc ca urmare a interacțiunii solutului și a solventului.
Rezultatele obținute în spectroscoape indică faptul că această interacțiune are în principal caracter chimic.
Pe lângă capacitatea de solvatare a moleculelor de solvent și constanta dielectrică a solventului, o proprietate macroscopică joacă, de asemenea, un rol important în disocierea electrolitică.
Teoria clasică a disocierii electrolitice a fost dezvoltată de S. Arrhenius și W. Ostwald în anii 1880.
Se bazează pe prezumția disocierii incomplete a substanței dizolvate, caracterizată prin gradul de disociere, care este fracția moleculelor de electroliți care disociază.
Echilibrul dinamic dintre moleculele disociate și ionii este descris de legea acțiunii în masă.
Există câteva observații experimentale care susțin această teorie, printre care: ionii prezenți în electroliți solizi, aplicarea legii lui Ohm, reacția ionică, căldura neutralizării, proprietățile anormale colligative și culoarea soluției, între altele.
Teoria disocierii electrolitice
Această teorie descrie soluții apoase în termeni de acizi, care disociază pentru a oferi ioni de hidrogen și baze, care disociază pentru a oferi ioni de hidroxil. Produsul unui acid și o bază este sarea și apa.
Această teorie a fost expusă în 1884 pentru a explica proprietățile soluțiilor electrolitice. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de teoria ionilor.
Principalele baze ale teoriei
Când un electrolit se dizolvă în apă, acesta se separă în două tipuri de particule încărcate: una încărcând o sarcină pozitivă, iar cealaltă încărcând negativ.
Aceste particule încărcate sunt numite ioni. Ionii încărcați pozitiv sunt numiți cationi, iar cei încărcați negativ sunt numiți anioni.
În forma sa modernă, teoria presupune că electroliții solizi sunt compuși din ioni care sunt adunați de forțele electrostatice de atracție.
Când un electrolit este dizolvat într-un solvent, aceste forțe sunt slăbite și apoi electrolitul trece printr-o disociere în ioni; ionii sunt dizolvați.
Procesul de separare a moleculelor în ioni de la un electrolit se numește ionizare. Fracțiunea din numărul total de molecule prezente în soluție ca ioni este cunoscută ca gradul de ionizare sau gradul de disociere. Acest grad poate fi reprezentat de simbolul α.
Sa observat că toți electroliții nu ionizează la același nivel. Unele sunt aproape complet ionizate, în timp ce altele sunt slab ionizate. Gradul de ionizare depinde de mai mulți factori.
Ionii prezenți în soluție se reunesc în mod constant pentru a forma molecule neutre, creând astfel o stare de echilibru dinamic între moleculele ionizate și neionizate.
Atunci când un curent electric este transmis prin soluția electrolitică, ionii pozitivi (cationi) se deplasează spre catod, iar ionii negativi (anioni) se deplasează spre anod pentru a se descărca. Aceasta înseamnă că are loc electroliza.
Soluții electrolitice
Soluțiile electrolitice sunt întotdeauna neutre, deoarece încărcarea totală a unui set de ioni este întotdeauna egală cu sarcina totală a celuilalt set de ioni.
Cu toate acestea, nu este necesar ca numărul celor două seturi de ioni să fie întotdeauna egal.
Proprietățile electroliților din soluție sunt proprietățile ionilor prezenți în soluție.
De exemplu, o soluție acidă conține întotdeauna ioni de H +, în timp ce soluția de bază conține ioni de OH și proprietățile caracteristice ale soluțiilor sunt acelea cu ioni H și respectiv OH.
Ionii acționează ca molecule spre depresiunea punctului de îngheț, ridicând punctul de fierbere, scăzând presiunea de vapori și stabilând presiunea osmotică.
Conductivitatea soluției electrolitice depinde de natura și numărul de ioni atunci când curentul este încărcat prin soluție prin mișcarea ionilor.
Ionii
Teoria clasică a disocierii electrolitice este aplicabilă numai soluțiilor diluate de electroliți slabi.
Electroliții puternici din soluțiile diluate sunt practic complet disociați; în consecință, ideea unui echilibru între ioni și molecule disociate nu contează.
Conform conceptelor chimice, perechile de ioni și agregatele cele mai complexe se formează în soluții puternice de electroliți în concentrații medii și înalte.
Datele moderne indică faptul că perechile de ioni constau din doi ioni de încărcare opuși în contact sau separați de una sau mai multe molecule de solvent. Perechile de ioni sunt neutre din punct de vedere electric și nu participă la transmisia de electricitate.
În soluțiile relativ diluate de electroliți puternici, echilibrul dintre ionii individuali dizolvați și perechile de ioni poate fi descris aproximativ într-o manieră similară teoriei clasice a disocierii electrolitice prin disociere constantă.
Factori legați de gradul de ionizare
Gradul de ionizare al unei soluții electrolitice depinde de următorii factori:
- Natura solutului : când părțile ionizabile ale moleculei unei substanțe sunt legate prin legături covalente în locul legăturilor electromagnetice, în soluție sunt furnizate mai puțini ioni. Aceste substanțe sunt anumiți electroliți slabi. La rândul său, electroliții puternici sunt aproape complet ionizați în soluție.
- Natura solventului : funcția principală a solventului este de a slăbi forțele electrostatice de atracție dintre doi ioni pentru a le separa. Apa este considerată cel mai bun solvent.
- Diluare : capacitatea de ionizare a unui electrolit este invers proporțională cu concentrația soluției sale. Prin urmare, gradul de ionizare crește odată cu creșterea diluției soluției.
- Temperatura : gradul de ionizare crește odată cu creșterea temperaturii. Acest lucru se datorează faptului că, la temperaturi mai ridicate, viteza moleculară crește, depășind forțele atractive dintre ioni.
