Elektrolyyttinen dissosiaatioteoria

Vesimolekyylit. Punainen pallo on happiatomi ja kaksi valkoista, vetyä. Lisenssillä

Mikä on elektrolyyttinen dissosiaatioteoria?

Se Elektrolyyttinen dissosiaatioteoria Se viittaa elektrolyytin molekyylin erottamiseen sen ainesosissa. Elektronien dissosiaatio on yhdisteen erottaminen sen ioneihin tulevan liuoksen yhteydessä. Elektrolyyttinen dissosiaatio tapahtuu liuenneen aineen ja liuottimen vuorovaikutuksen seurauksena.

Spektroskoopissa suoritetut tulokset osoittavat, että tämä vuorovaikutus on pääosin kemiallista luonteeltaan. Liuotinmolekyylien ja liuottimen dielektrisen vakion liukenemiskapasiteetin lisäksi makroskooppisella ominaisuudella on myös tärkeä rooli elektrolyyttisessä dissosiaatiossa.

Klassisen elektrolyyttisen dissosiaation teorian ovat kehittäneet Svante Arrhenius (1859-1927) ja Wilhelm Ostwald (1853-1932) 1880-luvulla.

Arrhenius kuvasi happoja ja emäksiä: hapot ovat aineita, jotka kykenevät liukenemaan veteen vapauttaviin protoneihin tai vety-ioneihin (H+), ja emäkset ovat ne, jotka vedessä liukenemisen yhteydessä voivat vapauttaa hydroksidi-ioneja (OH-). Hän huomasi myös, että molemmat aineet liukeneessaan veteen, johtavat sähköä. Nämä aineet tunnetaan elektrolyytteinä.

Teoria perustuu liuenneen aineen epätäydellisen dissosiaation oletukseen, jolle on ominaista dissosiaatioaste, joka on dissosioituneiden elektrolyyttimolekyylien osuus.

Dyosoituneiden molekyylien ja ionien välinen dynaaminen tasapaino kuvataan massatoimenpiteellä.

Tätä teoriaa tukevat useita kokeellisia havaintoja, mukaan lukien kiinteissä elektrolyytteissä olevat ionit, OHM -lain soveltaminen, ioninen reaktio, neutraloinnin lämpö, ​​kolatiiviset epänormaalit ominaisuudet ja liuoksen väri.

Voi palvella sinua: painovoimavoima

Teorian perusteet 

Tämä teoria kuvaa vesiliuoksia happojen suhteen, jotka dissosioituvat tarjoamaan vety -ioneja ja emäksiä, jotka dissosioituvat tarjoamaan hydroksyyli -ioneja. Hapon ja emäksen tuote on suola ja vesi.

Tämä teoria paljastettiin vuonna 1884 selittämään elektrolyyttisten ratkaisujen ominaisuudet. Se tunnetaan myös nimellä ioninen teoria.

Kun elektrolyytti liuotetaan veteen, se erottuu kahteen tyyppisiksi ladattuihin hiukkasiin: toisella kannettaessa positiivista kuormaa ja toinen negatiivinen kuorma. Nämä varautuneet hiukkaset ovat ioneja. Positiivisesti ladattuja ioneja kutsutaan kationeiksi ja ne, jotka ovat negatiivisesti varautuneita, anionit.

Nykyaikaisessa muodossaan teoriassa oletetaan, että kiinteät elektrolyyttit koostuvat ioneista, jotka pysyvät vetovoiman sähköstaattisissa voimissa.

Kun elektrolyytti liuentuu liuottimeen, nämä voimat heikentyvät ja sitten elektrolyytti kulkee ionien dissosiaation läpi: ionit liuentaan.

Molekyylien erottamisprosessia elektrolyytti -ioneiksi kutsutaan ionisaatioksi. Liuoksessa olevien molekyylien kokonaismäärän osuus ionina tunnetaan ionisaation asteena tai dissosiaatioasteena. Tätä astetta voidaan edustaa α -symbolilla.

On havaittu, että kaikkia elektrolyyttejä ei ionisoitu samalla tasolla. Jotkut ovat melkein täysin ionisoituneita, kun taas toiset ovat heikosti ionisoituneita. Ionisaatioaste riippuu useista tekijöistä.

Liuoksessa olevat ionit kohtaavat jatkuvasti neutraalien molekyylien muodostamiseksi, jolloin ionisoitujen ja ei -ionisoitujen molekyylien välillä on dynaaminen tasapainotila.

Voi palvella sinua: fyysiset ilmiöt: ominaisuudet ja esimerkit

Kun sähkövirta siirretään elektrolyyttisen liuoksen kautta, positiiviset ionit (kationit) liikkuvat kohti katodia ja negatiiviset ionit (anionit) siirtyvät kohti anodia purkautumiseen. Tämä tarkoittaa, että elektrolyysi tapahtuu.

Elektrolyyttiset ratkaisut

Elektrolyyttiset ratkaisut ovat luonteeltaan aina neutraaleja, koska ionisarjan kokonaiskuorma on aina yhtä suuri kuin toisen ionisarjan kokonaiskuorma. Ei kuitenkaan ole välttämätöntä, että kahden ionisarjan lukumäärän tulisi aina olla sama.

Liuoksessa olevien elektrolyyttien ominaisuudet ovat liuoksessa olevien ionien ominaisuudet.

Esimerkiksi happoliuos sisältää aina H+ -ionit, kun taas emäksinen liuos sisältää OH-ionit, ja liuoksen ominaisominaisuudet ovat vastaavasti H- ja OH-ioneja, joilla on H- ja OH-ioneja.

Ionit toimivat molekyyleinä kohti jäätymispisteen masennusta, nostamalla kiehumispistettä, alentamalla höyrynpainetta ja osmoottisen paineen aiheuttaminen.

Elektrolyyttisen liuoksen johtavuus riippuu ionien luonteesta ja lukumäärästä, kun virta ladataan liuoksen läpi ioniliikkeellä.

Ionit

Elektrolyyttisen dissosiaation klassinen teoria voidaan soveltaa vain heikkojen elektrolyyttien laimentamiseen.

Vahvat elektrolyyttit laimennettuissa liuoksissa käytännössä ovat täysin dissosioituneita. Näin ollen ajatuksella dissosioituneiden ionien ja molekyylien välisestä tasapainosta ei ole merkitystä.

Kemiallisten käsitteiden mukaan ioniparit ja monimutkaisimmat aggregaatit muodostuvat vahvoihin elektrolyyttiliuoksiin keskipitkällä ja korkeilla pitoisuuksilla.

Voi palvella sinua: laboratoriohaara

Nykyaikaiset tiedot osoittavat, että ioniparit koostuvat kahdesta lastausiosta, jotka vastustivat kosketuksessa tai erotettuna yhdellä tai useammalla liuotinmolekyylillä. Ioniparit ovat sähköisesti neutraaleja eivätkä osallistu sähkönsiirtoon.

Vahvojen elektrolyyttien suhteellisen laimennettujen liuoksissa yksilöllisesti liuenneen ionin ja ioniparien välistä tasapainoa voidaan kuvata suunnilleen samalla tavalla kuin klassinen elektrolyyttisen dissosiaation teoria vakiona dissosiaatiolla.

Ionisaatioasteeseen liittyvät tekijät

Elektrolyyttisen liuoksen ionisaatioaste riippuu seuraavista tekijöistä:

• Liuenneen aineen luonne: Kun aineen molekyylin ionisoituvat osat yhdistetään kovalenttisilla siteillä sähkövalikoiden siteiden sijasta, liuoksessa toimitetaan vähemmän ioneja. Näitä aineita kutsutaan heikkoiksi elektrolyytteiksi. Heidän puolellaan vahvat elektrolyyttit ovat melkein kokonaan ionisoituja liuoksessa.
• Liuottimen luonne: Liuottimen päätehtävä on heikentää kahden ionin välisiä sähköstaattisia vetovoimia niiden erottamiseksi. Vettä pidetään parhaana liuottimena.
• Laimennus: Elektrolyytin ionisaatiokapasiteetti on käänteisesti verrannollinen sen liuoksen pitoisuuteen. Siksi ionisaation aste kasvaa liuoksen laimennuksen lisääntyessä.
• Lämpötila: Ionisaation aste kasvaa lämpötilan noustessa. Tämä johtuu siitä, että korkeammissa lämpötiloissa molekyylinopeus kasvaa, ylittäen vetovoimat ionien välillä.

Viitteet

1. Elektrolyyttinen dissosiaatio. Palautettu sanakirjasta.com.
2. Elektrolyyttisen dissosiaation teoria. Palautettu sanastosta.com.
3. Arrhenius -teoria, joka on putosta. Toipunut asktiitialaisilta.com.