Теория электролитической диссоциации

В 1887 году шведским химиком Аррениусом была сформулирована теория электролитической диссоциации. Теория объясняет, почему водные растворы солей, кислот, щелочей проводят электрический ток.

Электролитическая диссоциация

Аррениус, исследуя растворы, заметил, что некоторые из них проводят электрический ток. Чтобы разобраться, как именно это происходит, следует вспомнить определение электрического тока. Это упорядоченное движение заряженных частиц. Следовательно, в растворе должны присутствовать эти частицы.

Заряженными частицами, которые переносят электрический ток, являются ионы. Они делятся на положительно заряженные катионы и отрицательно заряженные анионы.

Катионы и анионы в воде

Рис. 1. Катионы и анионы в воде.

Ионы образуются в результате распада (расщепления) молекул веществ. Это может произойти в растворе под действием молекул воды или при высокой температуре в расплаве. Распад молекул на ионы называется электролитической диссоциацией.

Электролиты и неэлектролиты

Не все вещества распадаются на ионы под воздействием воды. Поэтому выделяют две группы веществ:

  • электролиты – молекулы распадаются на ионы;
  • неэлектролиты – молекулы не распадаются на ионы.

К электролитам относятся сложные неорганические вещества:

  • кислоты;
  • основания;
  • расплавы и растворы солей;
  • твёрдые соли;
  • некоторые твёрдые оксиды;
  • гидроксиды.

Неэлектролиты – большинство органических веществ. К ним относятся:

  • альдегиды;
  • кетоны;
  • углеводороды;
  • углеводы.

Сущностью электролитической диссоциации является распад ковалентных полярных или ионных связей. Молекулы воды оттягивают полярные молекулы, увеличивая полярность, и разрывают их на ионы. В расплавах при высокой температуре ионы в кристаллической решётке начинают совершать колебания, которые приводят к разрушению кристалла. Ковалентные неполярные связи, присутствующие в простых веществах, достаточно прочны и не разрываются молекулами воды или при нагревании.

Молекулы воды образуют ионы натрия и хлора

Рис. 2. Молекулы воды образуют ионы натрия и хлора.

Виды электролитов

Электролитическая диссоциация характеризуется степенью диссоциации. Это величина, отражающая отношение числа распавшихся молекул к общему количеству молекул вещества. Степень диссоциация показывает долю молекул вещества, распавшихся на ионы. Выражается формулой

α = n/N,

где n – количество распавшихся молекул, N – общее количество молекул.

По степени диссоциации выделяют две группы электролитов:

  • сильные – распадаются практически полностью в ненасыщенных растворах (сильные кислоты, соли, щёлочи);
  • слабые – распадаются частично или не распадаются (слабые кислоты, малорастворимые соли, нерастворимые основания, гидроксид аммония).

Сильные и слабые электролиты

Рис. 3. Сильные и слабые электролиты.

Ненасыщенный раствор содержит небольшую концентрацию растворённого вещества. Это значит, в раствор можно добавить ещё некоторое количество вещества.

Положения теории

Исследовав электролиты, Аррениус сформулировал основные положения теории электролитической диссоциации:

  • вещества при взаимодействии с водой распадаются на ионы – катионы и анионы;
  • электрический ток заставляет двигаться катионы к катоду, а анионы – к аноду;
  • диссоциация – обратимый процесс для слабых электролитов.

Что мы узнали?

Из урока химии 9 класса узнали об электролитической диссоциации. В растворах под действием молекул воды или в расплавах под действием температуры молекулы веществ распадаются на ионы. Образовавшиеся заряженные частицы – анионы и катионы – способны переносить электрический ток. Таким образом, растворённое вещество проводит электричество и является электролитом. Теорию электролитической диссоциации сформулировал химик Аррениус.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4. Всего получено оценок: 200.

Предметы