Διάσπαση αλάτων, οξέων και αλκαλίων. Θεωρία και πρακτική εφαρμογή

Για τη φυσική χημεία και τη βιοχημεία, μια κοινήμια διαδικασία στην οποία τα σωματίδια της ουσίας - μόρια, ιόντα (θετικά φορτισμένα σωματίδια που ονομάζονται κατιόντα και αρνητικά φορτισμένα σωματίδια, που ονομάζονται ανιόντα) ρίζες αποσυντίθενται σε μικρότερα σωματίδια. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται διαστάσεως, η οποία είναι λατινικά για «διάστασης» σημαίνει «διαχωρισμού». Χαρακτηρίζεται από τέτοιους δείκτες ως «βαθμός της διάστασης», που δείχνει την αναλογία των διαχωρισμένων σωματιδίων με το συνολικό αριθμό των σωματιδίων πριν από την κατάρρευση, δηλαδή, το κλάσμα των σωματιδίων που έχουν αποσυντεθεί. Η διαδικασία της αποσύνθεσης των σωματιδίων μπορεί να συμβεί ως ένα αποτέλεσμα ορισμένων δράσεων επί της ουσίας, η φύση αυτών των επιδράσεων καθορίζει τον τύπο της διαστάσεως. Διακρίνουν θερμικής διαστάσεως, φωτοδιάσπαση, διαστάσεως υπό την επίδραση της ιονίζουσας ακτινοβολίας, ηλεκτρολυτική διάσταση. Η διάσταση είναι το αντίθετο της συσχέτισης και του ανασυνδυασμού. Αυτή η διαδικασία συγχέεται συχνά με τον ιονισμό.

Ηλεκτρολυτική διάσταση είναιμια μορφή διαστάσεως, λαμβάνει χώρα υπό την επίδραση των μορίων του διαλύτη και πολικές αρκούδες χημικού χαρακτήρα. Ουσίες που μπορούν να διασπώνται σε έναν διαλύτη σε ιόντα και να διεξάγει ηλεκτρικό ρεύμα, που ονομάζεται ηλεκτρολύτη (οξύ, άλας, βάση). Ουσίες οι οποίες όταν διαλύονται δεν διαχωρίζεται σε ιόντα (αλκοόλες, εστέρες, υδατάνθρακες, κ.λ.π.) δεν είναι ηλεκτρολύτες. Ο σημαντικότερος διαλύτης των ηλεκτρολυτών είναι το νερό. Το ίδιο το νερό χαρακτηρίζεται ως ασθενής ηλεκτρολύτης. Πολικούς διαλύτες (π.χ., αιθανόλη, αμμωνία και οξικό οξύ) είναι επίσης ικανό να διαλύει τους ηλεκτρολύτες. Η διάσπαση οξέων, αλκαλίων, καθώς και η διάσπαση αλάτων, εμφανίζονται σε υδατικά διαλύματα. Τα άλατα του - αυτής της κατηγορίας χημικών ενώσεων των οποίων τα μόρια αποτελούνται από θετικά φορτισμένα σωματίδια (κατιόντα μετάλλων), και αρνητικά φορτισμένα σωματίδια (όξινο ανιονικό υπόλοιπο). Άλατα προσθήκης οξέος, σε αντίθεση με τα συμβατικά άλατα αποτελούνται από δύο τύπους κατιόντων (μέταλλο και υδρογόνου) και ένα όξινο ανιονικό υπόλοιπο. Όταν διαλύονται σε νερό, τα μόρια άλατος αποσυντίθενται στα ιόντα. Το αλάτι μπορεί να αποκατασταθεί με την εξάτμιση του νερού.

Υπάρχουν ισχυροί και αδύναμοι ηλεκτρολύτες. Στην κλασική θεωρία της ηλεκτρολυτικής διάστασης, αυτή η διαδικασία θεωρείται αναστρέψιμη, αλλά αυτό ισχύει μόνο για τους αδύναμους ηλεκτρολύτες σε αραιά διαλύματα. Ένα ηλεκτρολυτικό διάσταση των οξέων, βάσεων, αλάτων, είναι μια μη αναστρέψιμη διαδικασία, δεδομένου ότι το αλάτι (σχεδόν όλα πλην ορισμένα σύμπλοκα), οξέα και βάσεις (αυτά που σχηματίζονται με μέταλλα αλκαλίων και αλκαλικών γαιών) είναι ισχυροί ηλεκτρολύτες και μορίων σε πολύ αραιά διαλύματα τελείως (100 %) διαχωρίζονται σε ιόντα. Ισχυρή ηλεκτρολύτες: NaCl (χλωριούχο νάτριο), ΗΝΟ3 (νιτρικό οξύ), HClO3 (χλωρικό οξύ), CaCl2 (χλωριούχο ασβέστιο), NaOH (υδροξείδιο του νατρίου). Ασθενής ηλεκτρολύτες: ΝΗ4ΟΗ (υδροξείδιο του αμμωνίου), H2CO3 (ανθρακικό οξύ), CH3COOH (οξικό οξύ) και τα περισσότερα από τα οργανικά οξέα και βάσεις. Μπορούν να διαχωριστούν εν μέρει όταν διαλύονται σε νερό (συνήθως αυτή η τιμή κυμαίνεται από 1 έως 10%).

Ως εκ τούτου, είναι αλήθεια ότι σε λύσηΟι ισχυροί ηλεκτρολύτες περιέχουν μόνο ιόντα, και στη λύση των ασθενών ηλεκτρολυτών, κυρίως αδιάσπαστα μόρια της ύλης. Ο διαχωρισμός των αλάτων οδηγεί στο γεγονός ότι στο διάλυμα που περιέχει μόνο ιόν μετάλλου και ένα οξύ κατάλοιπο (π.χ., νατρίου Na + κατιόν και χλωρίου ανιόν ΟΓ) και nondecomposed μόρια (NaCl) έχουν άλατος. άλατα διαχωρισμού οξέος οδηγεί στο σχηματισμό σε διάλυμα ενός μεταλλικού κατιόντος, κατιόν υδρογόνο και το υπόλειμμα οξέος ανιόν. Για παράδειγμα, άλας όξινης NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) διασπάται σε ένα κατιόν νατρίου (Na +), κατιόν υδρογόνο (Η) και ένα ανιόν καταλοίπου ανθρακικού οξέος οξύ (SO3-).

Εάν τοποθετηθεί το διάλυμα ηλεκτρολύτη (τήγμα)ηλεκτρόλυση κυττάρων (σκάφος με άνοδο και κάθοδο), όταν εφαρμόζεται τάση να ξεκινήσει η κατευθυντική κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων στα ηλεκτρόδια του αντίθετου φορτίου: θετική κατιόντα - στην αρνητικά φορτισμένη κάθοδο, ενώ οι αρνητικές ανιόντα - στη θετικά φορτισμένη άνοδο. Αυτή η ιδιότητα των ηλεκτρολυτών, ιδιαίτερα, άλατα διαχωρισμού που χρησιμοποιούνται συνήθως στην τεχνική. ηλεκτρόλυση διεξάγεται βιομηχανική παραγωγή αλουμινίου, χαλκού (από τον ηλεκτρολυτικό καθαρισμό). Ηλεκτρόλυση παράγει τα πιο αγνά ουσίες όπως η καθαρότητα δεν μπορεί να ληφθεί με άλλες μεθόδους (απόσταξη, κρυστάλλωση, και άλλα). Με μέταλλα ηλεκτρόλυση εξάγεται από μεταλλεύματα, καθαρίζονται, δεδομένου ότι η κάθοδος αποτίθεται μόνο στο κατιόν μετάλλου και οι προσμίξεις παραμένουν στο διάλυμα ή τήγμα. Το φαινόμενο της διαστάσεως των αλάτων αποτελεί τη βάση παραγωγής καθαρού υδρογόνου και καθαρό χλώριο. Το νερό διαλύει τα ιόντα χλωριούχου νατρίου στο κατιόν νατρίου και ανιόν χλωρίου. Στην άνοδο θα διατεθούν καθαρό χλώριο στην κάθοδο - το υδρογόνο υποπροϊόν, και το διάλυμα θα σχηματίσουν ένα άλλο σημαντικό υποπροϊόν - υδροξειδίου του νατρίου.