Vad är teorin om elektrolytdissociation?
Teorin om elektrolytisk dissociation hänför sig till separationen av molekylen från en elektrolyt i dess beståndsdelar.
Dissociationen av elektroner är separation av en förening i dess joner i den inkommande lösningen. Den elektrolytiska dissociationen uppträder som ett resultat av samspelet mellan lösningsmedlet och lösningsmedlet.
Resultat som gjorts i spektroskoper indikerar att denna interaktion huvudsakligen är kemisk i naturen.
Förutom lösningsmedelsmolekylernas solvationskapacitet och lösningsmedlets dielektriska konstant, spelar en makroskopisk egenskap också en viktig roll vid elektrolytisk dissociation.
Den klassiska teorin om elektrolytisk dissociation utvecklades av S. Arrhenius och W. Ostwald under 1880-talet.
Den är baserad på antagandet om lösningsmedlets ofullständiga dissociation, kännetecknad av graden av dissociation, vilken är fraktionen av elektrolytmolekylerna som dissocierar.
Den dynamiska jämvikten mellan dissocierade molekyler och joner beskrivs genom massaktivitetslagen.
Det finns flera experimentella observationer som stöder denna teori, bland annat: de joner som finns i fasta elektrolyter, tillämpningen av Ohms lag, jonreaktionen, neutraliseringsvärmen, de kolligativa abnormala egenskaperna och lösningen av färglösningen mellan andra.
Teorin om elektrolytisk dissociation
Denna teori beskriver vattenhaltiga lösningar i form av syror, vilka dissocierar för att erbjuda vätejoner och baser som dissocierar för att erbjuda hydroxyljoner. Produkten av en syra och en bas är salt och vatten.
Denna teori exponerades 1884 för att förklara egenskaperna hos elektrolytiska lösningar. Det är också känt som jonteori.
Huvudbaser av teorin
När en elektrolyt löses i vatten, separeras den i två typer av laddade partiklar: en laddar en positiv laddning och den andra bär en negativ laddning.
Dessa laddade partiklar kallas joner. De positivt laddade joner kallas katjoner och de som är negativt laddade kallas anjoner.
I sin moderna form förutsätter teorin att fasta elektrolyter är sammansatta av joner som hålls ihop av de elektrostatiska attraktionskrafterna.
När en elektrolyt löses i ett lösningsmedel försvagas dessa krafter och därefter går elektrolyten genom en dissociation i joner; jonerna är upplösta.
Processen att separera molekylerna i joner från en elektrolyt kallas jonisering. Fraktionen av det totala antalet molekyler närvarande i lösningen som joner är känd som graden av jonisering eller graden av dissociation. Denna grad kan representeras av symbolen a.
Det har observerats att alla elektrolyter inte joniserar på samma nivå. Vissa är nästan helt joniserade, medan andra är svagt joniserade. Graden av jonisering beror på flera faktorer.
De joner som finns i lösningen återförenas ständigt för att bilda neutrala molekyler, vilket skapar ett tillstånd av dynamisk jämvikt mellan joniserade och icke-joniserade molekyler.
När en elektrisk ström sänds genom elektrolytlösningen, flyttar de positiva joner (katjoner) mot katoden, och de negativa joner (anjoner) rör sig mot anoden för att utmatas. Detta innebär att elektrolys uppstår.
Elektrolytiska lösningar
De elektrolytiska lösningarna är alltid neutrala eftersom den totala laddningen av en uppsättning joner alltid motsvarar den totala laddningen för den andra uppsättningen joner.
Det är emellertid inte nödvändigt att antalet av de två uppsättningarna joner alltid ska vara lika.
Egenskaperna hos elektrolyterna i lösningen är egenskaperna hos de joner som finns i lösningen.
Till exempel innehåller en syrablandning alltid H + joner medan grundlösningen innehåller OH-joner och de karakteristiska egenskaperna hos lösningarna är de med H- respektive OH-joner.
Joner fungerar som molekyler mot fryspunktens fördjupning, höjer kokpunkten, sänker ångtrycket och etablerar det osmotiska trycket.
Ledningsförmågan hos den elektrolytiska lösningen beror på naturen och antalet joner när strömmen laddas genom lösningen genom jonernas rörelse.
Joner
Den klassiska teorin om elektrolytisk dissociation är endast tillämplig på utspädda lösningar av svaga elektrolyter.
De starka elektrolyterna i de utspädda lösningarna är praktiskt taget fullständigt dissocierade; Följaktligen spelar ingen roll idén om en balans mellan joner och dissocierade molekyler.
Enligt de kemiska koncepten bildas ionsparen och de mest komplexa aggregaten i starka elektrolytlösningar i medelhöga och höga koncentrationer.
Moderna data indikerar att jonpar består av två motsatta laddningsjoner i kontakt eller separerad av en eller flera lösningsmolekyler. Jonparen är elektriskt neutrala och deltar inte i överföringen av el.
I relativt utspädda lösningar av starka elektrolyter kan jämvikten mellan individuellt upplösta joner och jonpar beskrivas ungefär på ett sätt som liknar den klassiska teorin om elektrolytisk dissociation genom konstant dissociation.
Faktorer relaterade till graden av jonisering
Graden av jonisering av en elektrolytlösning beror på följande faktorer:
- Lösningsmedlets natur : När de joniserbara delarna av en substans molekyl förenas med kovalenta bindningar i stället för elektrovalenta bindningar, tillförs färre joner i lösningen. Dessa substanser är vissa svaga elektrolyter. För sin del är starka elektrolyter nästan helt joniserade i lösningen.
- Lösningsmedlets natur: Lösningsmedlets huvudsakliga funktion är att försvaga de elektrostatiska dragningskrafterna mellan två joner för att separera dem. Vatten anses vara det bästa lösningsmedlet.
- Utspädning : joniseringskapaciteten hos en elektrolyt är omvänt proportionell mot koncentrationen av dess lösning. Därför ökar graden av jonisering med ökningen i utspädning av lösningen.
- Temperatur : graden av jonisering ökar med temperaturökningen. Detta beror på att vid högre temperaturer ökar molekylhastigheten, vilket överstiger de attraktiva krafterna mellan jonerna.
