Premýšľali ste niekedy, prečo sámriešenia vedú elektrinu, zatiaľ čo iné nie? Napríklad každý vie, že je lepšie sa nekúpať a fúkať fén. Koniec koncov, voda je dobrým vodičom elektrického prúdu a ak funkčný fén na vlasy spadne do vody, nedá sa skratu vyhnúť. Voda v skutočnosti nie je dobrým vodičom prúdu. Existujú riešenia, ktoré vedú elektrinu oveľa lepšie. Takéto látky sa nazývajú elektrolyty. Patria sem kyseliny, zásady a vo vode rozpustné soli.
Elektrolyty - kto sú zač?
Vynára sa otázka:Prečo riešenia niektorých látok umožňujú prechod elektriny, zatiaľ čo iné nie? Je to všetko o nabitých časticiach - katiónoch a aniónoch. Po rozpustení vo vode sa elektrolyty rozpadnú na ióny, ktoré sa pôsobením elektrického prúdu pohybujú daným smerom. Kladné nabité katióny sa pohybujú smerom k zápornému pólu - katóde a záporne nabité anióny sa pohybujú smerom k kladnému pólu - anóde. Proces rozkladu látky na ióny počas topenia alebo rozpúšťania vo vode sa hrdo nazýva elektrolytická disociácia.
Tento termín predstavil švédsky vedec S.Arrhenius, keď študoval vlastnosti roztokov na prechod elektriny. Za týmto účelom uzavrel elektrický obvod pomocou roztoku látky a monitoroval, či sa svetlo rozsvieti alebo nie. Ak sa žiarovka rozsvieti, znamená to, že roztok vedie elektrinu, z čoho vyplýva, že táto látka je elektrolyt. Ak žiarovka zostáva zaniknutá, potom roztok nevedie elektrinu, preto táto látka nie je elektrolytom. Medzi neelektrolyty patria roztoky cukru, alkoholu a glukózy. Rastre chloridu sodného, kyseliny sírovej a hydroxidu sodného však dokonale vedú elektrický prúd, preto v nich prebieha elektrolytická disociácia.
Ako prebieha disociácia?
Následne teóriu elektrolytickej disociácie vyvinuli a doplnili ruskí vedci I.A. Kablukov a V.A. Kistyakovsky, aplikovanie chemickej teórie riešení na D.I. Mendelejev.
Títo vedci zistili, že elektrolytickéK disociácii kyselín, zásad a solí dochádza v dôsledku hydratácie elektrolytu, to znamená jeho interakcie s molekulami vody. Ióny, katióny a anióny vytvorené v dôsledku tohto procesu budú hydratované, to znamená, viazané na molekuly vody, ktoré ich obklopujú hustým kruhom. Ich vlastnosti sa výrazne líšia od nehydratovaných iónov.
Takže v roztoku dusičnanu strontnatého Sr (NO3) 2, ako aj v roztokoch hydroxidu cézneho CsOH, dochádza k elektrolytickej disociácii. Príklady tohto procesu môžu byť vyjadrené nasledujúcimi reakčnými rovnicami:
Sr (NO3) 2 = Sr2 + + 2NO3 -,
ty. po disociácii jednej molekuly dusičnanu strontnatého sa vytvorí jeden katión stroncia a 2 anióny dusičnanu;
CsOH = Cs + + OH-,
tie. keď sa disociuje jedna molekula hydroxidu cézneho, vytvorí sa jeden katión cézia a jeden hydroxidový anión.
Podobne dochádza k disociácii elektrolytovej kyseliny. V prípade kyseliny jodovodíkovej sa tento proces môže vyjadriť pomocou nasledujúcej rovnice:
HJ = H + + CJ-,
ty. po disociácii jednej molekuly kyseliny jodovodíkovej sa vytvorí jeden katión vodíka a jeden jódový anión.
Mechanizmus disociácie.
Elektrolytická disociácia elektrolytových látok prebieha v niekoľkých fázach. V prípade látok s iónovým typom väzby, ako je NaCl, NaOH, tento proces zahŕňa tri postupné procesy:
вначале молекулы воды, имеющие 2 разноименных póly (pozitívne a negatívne) a predstavujúce dipól sú orientované na ióny kryštálu. S kladným pólom sa pripájajú k zápornému iónu kryštálu a naopak s negatívnym pólom - k kladu kryštálových iónov;
potom dôjde k hydratácii kryštálových iónov vodnými dipólmi,
a až potom sa zdá, že hydratované ióny sa rozchádzajú rôznymi smermi a začnú sa pohybovať v roztoku alebo sa chaoticky topia, až kým na ne nebude pôsobiť elektrické pole.
Pre látky s kovalentnou polárnou väzbou naprpodobne ako HCl a iné kyseliny je proces disociácie podobný, až na to, že v počiatočnom štádiu dochádza k prechodu kovalentnej väzby na iónovú väzbu v dôsledku pôsobenia vodných dipólov. Toto sú hlavné body teórie disociácie látok.
