Kas yra elektrolitų skaidymo teorija?
Elektrolitinės disociacijos teorija reiškia molekulės atskyrimą nuo jo sudedamųjų atomų elektrolito.
Elektronų disociacija yra junginio atskyrimas į savo jonus gaunamame tirpale. Elektrolitinė disociacija atsiranda dėl tirpiklio ir tirpiklio sąveikos.
Spektroskopuose gauti rezultatai rodo, kad ši sąveika iš esmės yra cheminė.
Be tirpiklių molekulių solvacinio pajėgumo ir tirpiklio dielektrinės konstantos, elektrolitinė disociacija taip pat atlieka svarbų vaidmenį makroskopinėje savybėje.
Klasikinę elektrolitinės disociacijos teoriją 1880-aisiais sukūrė S. Arrhenius ir W. Ostwald.
Jis grindžiamas prielaida, kad tirpiklis yra ne visiškai disociatyvus, kuriam būdingas disociacijos laipsnis, kuris yra elektrolitų molekulių, disocijuojančių, frakcija.
Dinaminę pusiausvyrą tarp disocijuotų molekulių ir jonų apibūdina masinio poveikio įstatymas.
Yra keletas eksperimentinių stebėjimų, kurie palaiko šią teoriją, įskaitant: jonų, esančių kietuosiuose elektrolituose, ohmo įstatymo taikymą, joninę reakciją, neutralizacijos šilumą, koligatyvines nenormalias savybes ir tirpalo spalvą tarp kiti
Elektrolitinės disociacijos teorija
Ši teorija apibūdina vandeninius tirpalus rūgščių požiūriu, kurie skiriasi nuo vandenilio jonų ir bazių, kurios skiriasi nuo hidroksilo jonų. Rūgšties ir bazės produktas yra druska ir vanduo.
Ši teorija buvo atskleista 1884 m., Kad paaiškintų elektrolitinių tirpalų savybes. Jis taip pat žinomas kaip jonų teorija.
Pagrindiniai teorijos pagrindai
Kai elektrolitas ištirpsta vandenyje, jis skiriasi į dvi įkrautas daleles: vieną įkrauna teigiamą krūvį, o kitą - neigiamą krūvį.
Šios įkrautos dalelės vadinamos jonais. Teigiamo įkrovimo jonai vadinami katijonais, o tie, kurie yra neigiamai įkrauti, vadinami anijonais.
Savo modernios formos teorijoje daroma prielaida, kad kietieji elektrolitai susideda iš jonų, kuriuos kartu sujungia elektrostatinės traukos jėgos.
Kai elektrolitas ištirpinamas tirpiklyje, šios jėgos susilpnėja, o elektrolitas išsiskiria jonais; jonai yra ištirpinti.
Molekulių atskyrimo nuo jonų iš elektrolito procesas vadinamas jonizacija. Bendras molekulėse esančių molekulių skaičius kaip jonai yra žinomas kaip jonizacijos laipsnis arba disociacijos laipsnis. Šis laipsnis gali būti pavaizduotas simboliu α.
Pastebėta, kad visi elektrolitai nėra jonizuojami tuo pačiu lygiu. Kai kurie yra beveik visiškai jonizuoti, o kiti yra silpnai jonizuoti. Jonizacijos laipsnis priklauso nuo kelių veiksnių.
Tirpale esantys jonai nuolat jungiasi į neutralią molekulę ir taip sukuria dinaminės pusiausvyros tarp jonizuotų ir nejonizuotų molekulių būseną.
Kai elektrolitiniu tirpalu perduodama elektros srovė, teigiami jonai (katijonai) pereina link katodo, o neigiami jonai (anijonai) pereina prie anodo išleidimo. Tai reiškia, kad vyksta elektrolizė.
Elektrolitiniai tirpalai
Elektrolitiniai tirpalai gamtoje visuomet yra neutralūs, nes bendras vieno jonų grupės įkrovimas visada yra lygus viso kito jonų rinkinio krūviui.
Tačiau nebūtina, kad dviejų jonų rinkinių skaičius visada būtų vienodas.
Tirpoje esančių elektrolitų savybės yra tirpalo esančių jonų savybės.
Pavyzdžiui, rūgšties tirpalas visada turi H + jonų, o bazinis tirpalas turi OH-jonų, o būdingos tirpalų savybės yra atitinkamai su H- ir OH-jonais.
Jonai veikia kaip molekulės, nukreipiančios į užšalimo tašką, didina virimo temperatūrą, sumažina garų slėgį ir nustato osmosinį slėgį.
Elektrolitinio tirpalo laidumas priklauso nuo jonų pobūdžio ir skaičiaus, kai srovė įkraunama per tirpalą jonų judėjimu.
Jonai
Klasikinė elektrolitinės disociacijos teorija taikoma tik praskiestiems silpnų elektrolitų tirpalams.
Glaudūs elektrolitai praskiestuose tirpaluose beveik visiškai susiskaldę; todėl idėja dėl jonų ir disociuojamų molekulių pusiausvyros neturi reikšmės.
Pagal chemines sąvokas jonų poros ir sudėtingiausi agregatai yra formuojami stipriuose elektrolitų tirpaluose vidutinėse ir didelėse koncentracijose.
Šiuolaikiniai duomenys rodo, kad jonų poros susideda iš dviejų priešingų įkrovimo jonų, susiliečiančių su vienu ar daugiau tirpiklių molekulių. Jonų poros yra elektra neutralios ir nedalyvauja elektros perdavime.
Santykinai praskiestuose stiprių elektrolitų tirpaluose pusiausvyra tarp atskirai ištirpusių jonų ir jonų porų gali būti apibūdinta maždaug tokiu pačiu būdu, kaip ir klasikinė elektrolitinės disociacijos teorija, pastoviai skaidant.
Veiksniai, susiję su jonizacijos laipsniu
Elektrolito tirpalo jonizacijos laipsnis priklauso nuo šių veiksnių:
- Tirpiklio pobūdis : kai medžiagos molekulės jonizuojančios dalys yra sujungtos kovalentinėmis jungtimis, o ne elektrovalentinėmis jungtimis, tirpale yra mažiau jonų. Šios medžiagos yra tam tikri silpni elektrolitai. Stipri elektrolitai yra beveik visiškai jonizuoti tirpale.
- Tirpiklio pobūdis : pagrindinė tirpiklio funkcija yra susilpninti elektrostatines jėgas, kylančias tarp dviejų jonų, jas atskirti. Vanduo yra geriausias tirpiklis.
- Skiedimas : elektrolito jonizacijos pajėgumas yra atvirkščiai proporcingas jo tirpalo koncentracijai. Todėl jonizacijos laipsnis didėja didėjant tirpalo praskiedimui.
- Temperatūra : padidėjus temperatūrai, padidėja jonizacijos laipsnis. Taip yra todėl, kad esant aukštesnėms temperatūroms padidėja molekulinis greitis, viršijantis patrauklias jėgas tarp jonų.
