Электролитическая диссоциация

Процесс распада молекул на ионы называется электролитической диссоциацией. Впервые теорию диссоциации сформировал шведский учёный Сванте Август Аррениус в 1887 году. Он исследовал электропроводность растворов и пришёл к выводу, что вещества распадаются на заряженные частицы.

Суть процесса

По степени электропроводности все растворы или расплавы веществ делятся на две группы:

  • электролиты – проводят электрический ток;
  • неэлектролиты – не проводят электрический ток.

Электролиты и неэлектролиты при одинаковых объёмах и концентрациях помимо электропроводности отличаются другими физическими свойствами. Например, электролиты обладают более высокой температурой кипения. Разница физических свойств объясняется большим количеством заряженных частиц, образующихся в растворе или в расплаве.

Примеры электролитов

Рис. 1. Примеры электролитов.

В растворе под действием молекул воды молекулы вещества распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы – катионы и анионы. То же самое происходит в расплаве при высоких температурах. Образование свободных ионов – сущность процесса диссоциации.

Именно наличие большого количества заряженных частиц объясняет способность растворов или расплавов проводить электрический ток. Образовавшиеся ионы являются переносчиками электрического тока.

Электролитическая диссоциация

Рис. 2. Электролитическая диссоциация.

Электролиты в зависимости от степени диссоциации делятся на две группы:

  • слабые – плохо распадаются на ионы;
  • сильные – хорошо растворимы, легко распадаются на ионы.

Степень электролитической диссоциации – отношение количества распавшихся на ионы молекул к общему количеству молекул вещества:

α = n / N.

Степень диссоциации зависит от температуры, давления, химических свойств электролита и растворителя. От степени диссоциации зависит электропроводность раствора. Сильные электролиты лучше проводят ток, чем слабые электролиты.

Только полярные молекулы подвергаются электролитической диссоциации. Такие молекулы связаны ковалентной полярной или ионной связью. Электролитическая диссоциация молекул – обратимый процесс.

Теория Аррениуса

Аррениус, исследовав тему электропроводности растворов, сформулировал теорию электролитической диссоциации. Основные положения теории до сих пор используются в химии:

  • молекулы электролитов распадаются на катионы и анионы;
  • в растворе электролита катионы движутся к катоду, анионы – к аноду;
  • одновременно с распадом молекул происходит обратный процесс – ионы соединяются в молекулы.

Сванте Август Аррениус

Рис. 3. Сванте Август Аррениус.

В 1891 году Иван Каблуков дополнил теорию Аррениуса. Он ввёл понятие сольватации – электростатического взаимодействия между частицами растворённого вещества и растворителя.

Диссоциации разных веществ

Сложные вещества можно описать с точки зрения электролитической диссоциации. Определения и описания веществ даны в таблице.

Вещество

Определение

Примеры

Кислота

Электролит, образующий при диссоциации только катионы водорода – Н+

– Н3РО4 ↔ Н+ + Н2РО4;

– HCl → H+ + Cl

Основание

Электролит, при диссоциации которого образуется анион ОН – гидроксид-ион. Амфотерные основания называются амфолитами. Они распадаются на катион водорода и анион гидроксид-иона.

– KOH → K+ + OH;

– 2ОН + Zn2+ + 2Н2О ↔ Zn(ОН)2 + 2Н2О ↔ [Zn(ОН)4]2- + 2Н+

Соль

Электролит, образующий катион металла или аммония (NH4+) и анион кислотного остатка

– (NH4)2SO4 → 2NH4+ + SO4-2;

– Na3PO4 → 3Na+ + PO43-

Что мы узнали?

Из урока 8-9 класса узнали, что такое электролитическая диссоциация. В растворах под действием воды или в расплавах под действием температуры молекулы вещества расщепляются на заряженные частицы – ионы. Способность распадаться на ионы называется электролитической диссоциацией, а проводящие электричество растворы – электролитами. Быстрорастворимые вещества называются сильными электролитами, плохо растворимые – слабыми электролитами. Способность веществ распадаться на молекулы исследовал и описал в теории Сванте Август Аррениус. Сложные вещества распадаются по-разному. Кислоты образуют Н+, основания – ОН, соли – катион металла и анион кислотного остатка.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.1. Всего получено оценок: 644.

Предметы