Ηλεκτρολυτική διάσταση - πώς να το καταλάβετε;

Ποτέ δεν σκεφτήκατε γιατί μερικοίοι λύσεις διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια, και άλλοι - όχι; Για παράδειγμα, όλοι γνωρίζουν ότι είναι καλύτερο να μην κάνετε μπάνιο ενώ βάζετε μαλλιά με στεγνωτήρα μαλλιών. Μετά από όλα, το νερό είναι ένας καλός αγωγός ηλεκτρικού ρεύματος, και εάν ένας στεγνωτήρας μαλλιών λειτουργεί σε νερό, τότε δεν μπορεί να αποφευχθεί βραχυκύκλωμα. Στην πραγματικότητα, το νερό δεν είναι τόσο καλός αγωγός ρεύματος. Υπάρχουν λύσεις που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια πολύ καλύτερα. Τέτοιες ουσίες ονομάζονται ηλεκτρολύτες. Αυτά περιλαμβάνουν οξέα, αλκάλια και υδατοδιαλυτά άλατα.

Ηλεκτρολύτες - ποιοι είναι αυτοί;

Ανακύπτει το ερώτημα: γιατί οι λύσεις ορισμένων ουσιών επιτρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια και άλλοι - όχι; Είναι όλα σχετικά με φορτισμένα σωματίδια - κατιόντα και ανιόντα. Όταν διαλύονται σε νερό, οι ηλεκτρολύτες διασπώνται σε ιόντα, τα οποία κινούνται κάτω από μια δεδομένη κατεύθυνση παρουσία ηλεκτρικού ρεύματος. Τα θετικά φορτισμένα κατιόντα κινούνται στον αρνητικό πόλο - η κάθοδος και τα αρνητικά φορτισμένα ανιόντα κινούνται στον θετικό πόλο - την άνοδο. Η διαδικασία της αποσύνθεσης της ύλης σε ιόντα κατά τη διάρκεια της τήξης ή της διάλυσης στο νερό έχει υπερήφανη ονομασία - ηλεκτρολυτική διάσταση.

Ο όρος αυτός τέθηκε σε κυκλοφορία από τον Σουηδό επιστήμονα S.Arrhenius, όταν μελέτησε τις ιδιότητες των λύσεων για να αφήσει τον ηλεκτρισμό μέσω. Για να γίνει αυτό, έκλεισε το ηλεκτρικό κύκλωμα μέσω μιας λύσης οποιασδήποτε ουσίας και παρακολούθησε το φως να ανάψει ή όχι. Εάν ανάβει η λυχνία πυρακτώσεως - η λύση διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια, πράγμα που σημαίνει ότι αυτή η ουσία είναι ηλεκτρολύτης. Εάν ο λαμπτήρας παραμείνει εξαφανισμένος - τότε η λύση δεν διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια, επομένως αυτή η ουσία - μη ηλεκτρολύτης. Οι μη ηλεκτρολύτες περιλαμβάνουν διαλύματα ζάχαρης, αλκοόλης, γλυκόζης. Αλλά το επιτραπέζιο αλάτι rastiorov, το θειικό οξύ και το υδροξείδιο του νατρίου διεξάγουν τέλεια ηλεκτρικό ρεύμα, επομένως είναι ηλεκτρολυτική διάσταση.

Πώς συμβαίνει η διάσταση;

Στη συνέχεια, η θεωρία της ηλεκτρολυτικής διάστασης αναπτύχθηκε και συμπληρώθηκε από Ρώσους επιστήμονες ΙΑ. Kablukov and V.A. Kistyakovskii, εφαρμόζοντας στην τεκμηρίωσή του τη χημική θεωρία των λύσεων του D.I. Πανεπιστήμιο Mendeleev.

Αυτοί οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι ηλεκτρολυτικάδιαστάσεως των οξέων, αλκάλια και άλατα του ηλεκτρολύτη λαμβάνει χώρα λόγω της ενυδάτωσης, δηλαδή η αλληλεπίδραση της με μόρια νερού. Ιόντα, κατιόντα και ανιόντα που παράγονται από αυτή τη διαδικασία θα ενυδατωθεί, που σχετίζεται με τα μόρια του νερού που τα περιβάλλουν πυκνή δακτυλίου. Οι ιδιότητές τους είναι σημαντικά διαφορετικές από τις μη-ένυδρα ιόντα.

Έτσι, στο διάλυμα του νιτρικού στροντίου Sr (ΝΟ3) 2, καθώς και σε διαλύματα CsOH υδροξειδίου του καισίου, προχωρά η ηλεκτρολυτική διάσταση. Παραδείγματα αυτής της διαδικασίας μπορούν να εκφράζονται με τις ακόλουθες εξισώσεις αντίδρασης:

Sr (ΝΟ3) 2 = Sr2 + + 2ΝΟ3-,

δηλαδή. όταν ένα μόριο νιτρικού στροντίου διασπάται, σχηματίζεται ένα κατιόν στροντίου και δύο νιτρικά ανιόντα.

CsOH = Cs + ΟΗ-,

δηλαδή. με τη διάσπαση ενός μορίου υδροξειδίου του καισίου, σχηματίζεται ένα καίσιο καισίου και ένα ανιόν υδροξειδίου.

Η ηλεκτρολυτική διάσπαση των οξέων συμβαίνει παρομοίως. Για το υδροϊωδικό οξύ, αυτή η διαδικασία μπορεί να εκφραστεί με την ακόλουθη εξίσωση:

HJ = Η + + CJ-,

δηλαδή. όταν ένα μόριο υδροϊωδικού οξέος διασπάται, σχηματίζεται ένα κατιόν υδρογόνου και ένα ανιόν ιωδίου.

Μηχανισμός διαχωρισμού.

Η ηλεκτρολυτική διάσταση των ηλεκτρολυτικών ουσιών προχωρά σε διάφορα στάδια. Για ουσίες με τύπο ιοντικού δεσμού, όπως NaCl, NaOH, η διαδικασία αυτή περιλαμβάνει τρεις διαδοχικές διεργασίες:

Αρχικά, μόρια νερού που έχουν 2 αντίθετα από μόρια νερούπόλοι (θετικοί και αρνητικοί) και που αντιπροσωπεύουν ένα δίπολο, προσανατολίζονται στα ιόντα κρυστάλλων. Συνδέουν ένα θετικό πόλο στο αρνητικό ιόν του κρυστάλλου, και αντιστρόφως, έναν αρνητικό πόλο στο θετικό ιόν του κρυστάλλου.
τότε η ενυδάτωση των κρυσταλλικών ιόντων λαμβάνει χώρα με διπόλες νερού,
και μόνο μετά από αυτό τα ενυδατωμένα ιόντα φαίνεται να αποκλίνουν προς διαφορετικές κατευθύνσεις και αρχίζουν να κινούνται στο διάλυμα ή να λιώνονται χαοτικά μέχρι να επηρεαστούν από ένα ηλεκτρικό πεδίο.
Για ουσίες με ομοιοπολικό πολικό δεσμό, όπωςόπως το HCl και άλλα οξέα, η διαδικασία της διάστασης είναι παρόμοια, εκτός από το ότι στο αρχικό στάδιο, ο ομοιοπολικός δεσμός γίνεται ιοντικός λόγω της δράσης των διπόλων ύδατος. Αυτά είναι τα κύρια σημεία της θεωρίας της διάστασης των ουσιών.