Elektrolytische dissociatie - hoe te begrijpen?

Je hebt nooit nagedacht over waaromoplossingen geleiden elektriciteit, en anderen - niet? Iedereen weet bijvoorbeeld dat het beter is om niet te baden terwijl je haar met een föhn draagt. Water is immers een goede geleider van elektrische stroom en als een werkende haardroger in water valt, kan kortsluiting niet worden voorkomen. Water is zelfs niet zo'n goede stroomgeleider. Er zijn oplossingen die elektriciteit veel beter geleiden. Dergelijke stoffen worden elektrolyten genoemd. Deze omvatten zuren, logen en in water oplosbare zouten.

Elektrolyten - wie zijn ze?

De vraag rijst: waarom oplossingen van sommige stoffen elektriciteit doorlaten en anderen - niet? Het gaat allemaal om geladen deeltjes - kationen en anionen. Wanneer opgelost in water, worden elektrolyten afgebroken tot ionen die onder een bepaalde richting bewegen in de aanwezigheid van een elektrische stroom. Positief geladen kationen bewegen naar de negatieve pool - de kathode en de negatief geladen anionen bewegen naar de positieve pool - de anode. Het proces van de ontbinding van materie tot ionen tijdens het smelten of oplossen in water heeft een trotse naam: elektrolytische dissociatie.

Deze term werd in omloop gebracht door de Zweedse wetenschapper S.Arrhenius, toen hij de eigenschappen van oplossingen bestudeerde om elektriciteit door te laten. Om dit te doen, sloot hij het elektrische circuit door een oplossing van een willekeurige substantie en keek het licht aan, of niet. Als het gloeilampje gaat branden - de oplossing geleidt elektriciteit, wat betekent dat deze substantie een elektrolyt is. Als de lamp uitgestorven blijft - dan geleidt de oplossing geen elektriciteit, vandaar deze stof - niet-elektrolyt. Niet-elektrolyten omvatten oplossingen van suiker, alcohol, glucose. Maar het rastorov tafelzout, zwavelzuur en natriumhydroxide geleiden perfect elektrische stroom, vandaar dat het een elektrolytische dissociatie is.

Hoe is dissociatie aan de gang?

Vervolgens werd de theorie van elektrolytische dissociatie ontwikkeld en aangevuld door Russische wetenschappers IA. Kablukov en V.A. Kistyakovskii, die op zijn onderbouwing de chemische theorie van oplossingen van D.I. Mendeleev University.

Deze wetenschappers hebben dat elektrolytisch gevondendissociatie van zuren, alkaliën en zouten treedt op als een resultaat van hydratatie van de elektrolyt, dat wil zeggen de interactie ervan met watermoleculen. De ionen, kationen en anionen gevormd als resultaat van dit proces zullen gehydrateerd zijn, dat wil zeggen, verbonden met watermoleculen, die hen omgeven met een dichte ring. Hun eigenschappen zijn significant verschillend van de niet-gehydrateerde ionen.

Aldus verloopt bij de oplossing van strontiumnitraat Sr (N03) 2, evenals in oplossingen van cesiumhydroxide CsOH, elektrolytische dissociatie. Voorbeelden van dit proces kunnen worden uitgedrukt in de volgende reactievergelijkingen:

Sr (NO3) 2 = Sr2 + + 2NO3 -,

dwz wanneer een strontiumnitraatmolecuul dissocieert, worden één strontiumkation en twee nitraatanionen gevormd;

CsOH = Cs + OH-,

dwz met de dissociatie van één molecuul cesiumhydroxide worden één cesium cesium en één hydroxide-anion gevormd.

Elektrolytische dissociatie van zuren vindt op soortgelijke wijze plaats. Voor waterstofjodidezuur kan dit proces worden uitgedrukt door de volgende vergelijking:

HJ = H + + CJ-,

dwz wanneer een molecule hydrojodiumzuur dissocieert, worden één waterstofkation en één anion van jodium gevormd.

Mechanisme van dissociatie.

De elektrolytische dissociatie van elektrolytische stoffen verloopt in verschillende stadia. Voor stoffen met een ionbindingstype, zoals NaCl, NaOH, omvat dit proces drie opeenvolgende processen:

• Aanvankelijk watermoleculen met 2 in tegenstelling tot watermoleculenpolen (positief en negatief) en die een dipool voorstellen, zijn georiënteerd op de kristalionen. Ze hechten een positieve pool aan het negatieve ion van het kristal, en omgekeerd, een negatieve pool aan het positieve ion van het kristal;

• dan gebeurt de hydratatie van de kristalionen met waterdipolen,

• en pas daarna lijken de gehydrateerde ionen uiteen te lopen in verschillende richtingen en beginnen ze in de oplossing te bewegen of chaotisch te smelten totdat ze worden beïnvloed door een elektrisch veld.

  Voor stoffen met een covalente polaire binding, zoalszoals HCl en andere zuren, het proces van dissociatie is vergelijkbaar, behalve dat in de beginfase de covalente binding ionisch wordt door de werking van waterdipolen. Dit zijn de belangrijkste punten van de theorie van dissociatie van stoffen.