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Die Theorie der elektrolytischen Dissoziation. Einfache Erklärung komplexer Prozesse

Mit dem Begriff "elektrolytische Dissoziation" Wissenschaftlersind seit dem späten neunzehnten Jahrhundert in Betrieb. Wir verdanken sein Aussehen dem schwedischen Chemiker Arrhenius. Er arbeitete 1884-1887 am Elektrolytproblem und führte es ein, um das Phänomen der Ionisation in Lösungen und während der Bildung von Schmelzen zu beschreiben. Er beschloss, den Mechanismus dieses Phänomens durch den Zerfall von Molekülen in Ionen zu erklären, Elemente mit einer positiven oder negativen Ladung.

Die elektrolytische Dissoziationstheorie erklärtelektrische Leitfähigkeit einiger Lösungen. Beispielsweise ist Kaliumchlorid KCl durch die Zersetzung eines Moleküls dieses Salzes in ein Kaliumion mit einem Pluszeichen (Kation) und ein Chlorion mit einem Minuszeichen (Anion) gekennzeichnet. Salzsäure HCl zersetzt sich in ein Kation (Wasserstoffion) und ein Anion (Chlorion), Natriumhydroxidlösung NaHO führt zum Auftreten von Natriumionen und einem Anion in Form eines Hydroxidions. Die Hauptbestimmungen der Theorie der elektrolytischen Dissoziation beschreiben das Verhalten von Ionen in Lösungen. Nach dieser Theorie bewegen sie sich innerhalb der Lösung völlig frei, und selbst in einem kleinen Tropfen Lösung bleibt eine gleichmäßige Verteilung entgegengesetzt geladener elektrischer Ladungen erhalten.

Die Theorie des elektrolytischen DissoziationsprozessesDie Bildung von Elektrolyten in wässrigen Lösungen wird wie folgt erklärt. Das Auftreten freier Ionen zeigt die Zerstörung des Kristallgitters der Substanz an. Wenn eine Substanz in Wasser gelöst wird, erfolgt dieser Prozess unter dem Einfluss des Einflusses polarer Lösungsmittelmoleküle (in unserem Beispiel betrachten wir Wasser). Sie sind in der Lage, die Kraft der elektrostatischen Anziehung, die zwischen den Ionen in den Knoten des Kristallgitters besteht, so stark zu reduzieren, dass sich die Ionen in der Lösung zur freien Bewegung bewegen. In diesem Fall sind freie Ionen von polaren Wassermolekülen umgeben. Die Theorie der elektrolytischen Dissoziation nennt diese Hülle, die sich um sie herum bildet, Hydratation.

Aber Arrhenius 'Theorie der elektrolytischen Dissoziationerklärt die Bildung von Elektrolyten nicht nur in Lösungen. Das Kristallgitter kann auch unter Temperatureinfluss zerstört werden. Durch Erhitzen des Kristalls erhalten wir den Effekt intensiver Ionenschwingungen an den Gitterplätzen, die allmählich zur Zerstörung des Kristalls und zum Auftreten einer Schmelze führen, die vollständig aus Ionen besteht.

Zurück zu den Lösungen sollte man separatBetrachten Sie die Eigenschaft eines Stoffes, den wir als Lösungsmittel bezeichnen. Der prominenteste Vertreter dieser Familie ist Wasser. Das Hauptmerkmal ist das Vorhandensein von Dipolmolekülen, d.h. wenn das Molekül von einem Ende positiv und vom anderen negativ geladen ist. Das Wassermolekül erfüllt diese Anforderungen vollständig, aber Wasser ist nicht das einzige Lösungsmittel.

Der elektrolytische Dissoziationsprozess kannverursachen nichtwässrige polare Lösungsmittel, zum Beispiel flüssiges Schwefeldioxid, flüssiges Ammoniak usw. Aber es ist Wasser, das den Hauptplatz in dieser Reihe einnimmt, da seine Eigenschaft, die elektrostatische Anziehung zu schwächen (aufzulösen) und Kristallgitter zu zerstören, besonders ausgeprägt ist. Wenn wir von Lösungen sprechen, meinen wir daher genau Flüssigkeiten auf Wasserbasis.

Eine eingehende Untersuchung der Eigenschaften von Elektrolyten erlaubtgehen Sie zum Konzept ihrer Stärke und ihres Dissoziationsgrades. Der Dissoziationsgrad des Elektrolyten bedeutet das Verhältnis der Anzahl der dissoziierten Moleküle zu ihrer Gesamtzahl. Für potentielle Elektrolyte reicht dieser Koeffizient von null bis eins, und der Dissoziationsgrad gleich null zeigt an, dass es sich um Nichtelektrolyte handelt. Die Erhöhung des Dissoziationsgrades wird durch eine Erhöhung der Temperatur der Lösung positiv beeinflusst.

Die Stärke der Elektrolyte wird durch den Dissoziationsgrad bestimmtunter konstanter Konzentration und Temperatur. Starke Elektrolyte haben einen Dissoziationsgrad, der sich der Einheit nähert. Dies sind leicht lösliche Salze, Laugen, Säuren.

Die Theorie der elektrolytischen Dissoziation ermöglichte es, ein breites Spektrum von Phänomenen zu erklären, die im Rahmen der Physik, Chemie, Pflanzen- und Tierphysiologie sowie der theoretischen Elektrochemie untersucht werden.