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A teoria da dissociação eletrolítica. Explicação simples de processos complexos

Com o termo "dissociação eletrolítica" os cientistasestão em funcionamento desde o final do século XIX. Devemos seu aparecimento ao químico sueco Arrhenius. Trabalhando no problema dos eletrólitos em 1884-1887, ele o introduziu para descrever o fenômeno da ionização em soluções e durante a formação de fusões. Ele decidiu explicar o mecanismo desse fenômeno pela desintegração das moléculas em íons, elementos com carga positiva ou negativa.

A teoria da dissociação eletrolítica explicacondutividade elétrica de algumas soluções. Por exemplo, o cloreto de potássio KCl é caracterizado pela decomposição de uma molécula desse sal em um íon de potássio, que possui carga com sinal de mais (cátion), e em um íon de cloro, com carga com sinal de menos (ânion). O ácido clorídrico HCl se decompõe em um cátion (íon hidrogênio) e um ânion (íon cloro), uma solução de soda cáustica NaHO leva ao aparecimento de íons sódio e um ânion na forma de um íon hidróxido. As principais disposições da teoria da dissociação eletrolítica descrevem o comportamento dos íons em soluções. De acordo com essa teoria, eles se movem completamente livremente dentro da solução e, mesmo em uma pequena gota de solução, uma distribuição uniforme de cargas elétricas de cargas opostas é mantida.

Teoria do processo de dissociação eletrolíticaa formação de eletrólitos em soluções aquosas explica como se segue. O aparecimento de íons livres indica a destruição da rede cristalina da substância. Este processo, quando uma substância é dissolvida em água, ocorre sob a influência de moléculas de solventes polares (no nosso exemplo, consideramos a água). Eles são capazes de reduzir a força de atração eletrostática que existe entre os íons localizados nos nós da rede cristalina a tal ponto que, como resultado, os íons começam a se mover livremente em solução. Nesse caso, os íons livres entram no ambiente das moléculas polares de água. A teoria da dissociação eletrolítica chama essa casca, que se forma ao redor deles, de hidratada.

Mas a teoria de Arrhenius da dissociação eletrolíticaexplica a formação de eletrólitos não apenas em soluções. A rede cristalina também pode ser destruída sob a influência da temperatura. Ao aquecer o cristal, obtemos o efeito de intensa oscilação de íons nos sítios da rede, levando gradativamente à destruição do cristal e ao aparecimento de um fundido, totalmente constituído por íons.

Voltando às soluções, deve ser separadoconsidere a propriedade de uma substância que chamamos de solvente. O representante mais proeminente desta família é a água. A principal característica é a presença de moléculas dipolo, ou seja, Quando uma molécula é carregada positivamente em uma extremidade e negativamente na outra. A molécula de água atende plenamente a esses requisitos, mas a água não é o único solvente.

O processo de dissociação eletrolítica podetambém causam solventes polares não aquosos, por exemplo, dióxido de enxofre líquido, amônia líquida, etc. Mas é a água que ocupa o lugar principal nesta série, pois sua capacidade de enfraquecer (dissolver) a atração eletrostática e destruir redes cristalinas é especialmente pronunciada . Portanto, falando de soluções, queremos dizer líquidos à base de água.

Um estudo profundo das propriedades dos eletrólitos tornou possívelpassar para o conceito de sua força e grau de dissociação. O grau de dissociação do eletrólito refere-se à razão entre o número de moléculas dissociadas e seu número total. Para eletrólitos potenciais, esse coeficiente varia de zero a um, e o grau de dissociação igual a zero indica que estamos lidando com não eletrólitos. Um aumento na temperatura da solução afeta positivamente o aumento do grau de dissociação.

A força dos eletrólitos é determinada pelo grau de dissociaçãosujeito a concentração e temperatura constantes. Eletrólitos fortes têm um grau de dissociação que se aproxima da unidade. Estes são sais altamente solúveis, álcalis, ácidos.

A teoria da dissociação eletrolítica permitiu explicar uma ampla gama de fenômenos que são estudados no âmbito da física, química, fisiologia de plantas e animais e eletroquímica teórica.