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Teoria della dissociazione elettrolitica. Semplice spiegazione di processi complessi

Con il termine "dissociazione elettrolitica" scienziatisono in funzione dalla fine del XIX secolo. Dobbiamo la sua comparsa al chimico svedese Arrhenius. Lavorando sul problema degli elettroliti nel 1884-1887, lo introdusse per descrivere il fenomeno della ionizzazione nelle soluzioni e durante la formazione dei fusi. Decise di spiegare il meccanismo di questo fenomeno con la disintegrazione delle molecole in ioni, elementi con carica positiva o negativa.

La teoria della dissociazione elettrolitica spiegaconducibilità elettrica di alcune soluzioni. Ad esempio, il cloruro di potassio KCl è caratterizzato dalla decomposizione di una molecola di questo sale in uno ione potassio, che ha un segno più (catione), e uno ione cloro, un segno meno (anione). L'acido cloridrico HCl si decompone in un catione (ione idrogeno) e un anione (ione cloro), la soluzione di idrossido di sodio NaHO porta alla comparsa di ioni sodio e anione sotto forma di ione idrossido. Le principali disposizioni della teoria della dissociazione elettrolitica descrivono il comportamento degli ioni nelle soluzioni. Secondo questa teoria, si muovono completamente liberamente all'interno della soluzione e, anche in una piccola goccia di soluzione, viene mantenuta una distribuzione uniforme di cariche elettriche di carica opposta.

La teoria del processo di dissociazione elettroliticala formazione di elettroliti in soluzioni acquose è spiegata come segue. La comparsa di ioni liberi indica la distruzione del reticolo cristallino della sostanza. Quando una sostanza viene dissolta in acqua, questo processo avviene sotto l'influenza dell'influenza di molecole di solventi polari (nel nostro esempio, consideriamo l'acqua). Sono in grado di ridurre così tanto la forza di attrazione elettrostatica che esiste tra gli ioni situati nei nodi del reticolo cristallino che, di conseguenza, gli ioni si muovono liberamente nella soluzione. In questo caso, gli ioni liberi sono circondati da molecole d'acqua polari. Questo guscio, che si forma intorno a loro, è chiamato idratazione dalla teoria della dissociazione elettrolitica.

Ma la teoria della dissociazione elettrolitica di Arrheniusspiega la formazione di elettroliti non solo nelle soluzioni. Il reticolo cristallino può anche essere distrutto sotto l'influenza della temperatura. Riscaldando il cristallo, otteniamo l'effetto di intense vibrazioni di ioni nei siti del reticolo, che portano gradualmente alla distruzione del cristallo e alla comparsa di una fusione completamente costituita da ioni.

Tornando alle soluzioni, si dovrebbe separatamenteconsideriamo la proprietà di una sostanza che chiamiamo solvente. Il rappresentante più importante di questa famiglia è l'acqua. La caratteristica principale è la presenza di molecole dipolo, ad es. quando la molecola è caricata positivamente da un'estremità e negativamente dall'altra. La molecola d'acqua soddisfa pienamente questi requisiti, ma l'acqua non è l'unico solvente.

Il processo di dissociazione elettrolitica puòcausare solventi polari non acquosi, ad esempio anidride solforosa liquida, ammoniaca liquida, ecc. Ma è l'acqua che occupa il posto principale in questa fila, poiché la sua proprietà di indebolire (sciogliere) l'attrazione elettrostatica e distruggere i reticoli cristallini è particolarmente pronunciata. Quindi, parlando di soluzioni, intendiamo proprio liquidi a base acquosa.

Consentito uno studio approfondito delle proprietà degli elettrolitivai al concetto della loro forza e grado di dissociazione. Il grado di dissociazione dell'elettrolita indica il rapporto tra il numero di molecole dissociate e il loro numero totale. Per i potenziali elettroliti, questo coefficiente va da zero a uno, e il grado di dissociazione, pari a zero, indica che si tratta di non elettroliti. L'aumento del grado di dissociazione è influenzato positivamente da un aumento della temperatura della soluzione.

La forza degli elettroliti è determinata dal grado di dissociazionesoggetto a concentrazione e temperatura costanti. Gli elettroliti forti hanno un grado di dissociazione che si avvicina all'unità. Questi sono sali facilmente solubili, alcali, acidi.

La teoria della dissociazione elettrolitica ha permesso di spiegare un'ampia gamma di fenomeni studiati nell'ambito della fisica, della chimica, della fisiologia vegetale e animale e dell'elettrochimica teorica.