Ступінь дисоціації - студопедія

Електролітами називаються речовини, розчини яких проводять електричний струм. До електролітів належать розчини кислот, солей і лугів. Солі та луги проводять електричний струм не тільки в розчинах, але і в розплавах.

При розчиненні електролітів у воді відбувається їх розпад на іони. Розпад речовини на іони під дією полярних молекул розчинника називається електролітичної дисоціацією. Іони - це заряджені частинки. Бувають двох типів - катіони (+), наприклад Na +. Ba 2+. Al 3+. NH4 + і аніони (-), наприклад Cl ~. SO4 2~. PO4 3~. Під дією електричного струму катіони рухаються до негативно зарядженого електроду (катоду), а аніони - до позитивно зарядженого електроду (анода).

Залежно від структури розчиняється речовини його дисоціація протікає по-різному. При розчиненні сполук з іонними зв'язками (наприклад, NaCl) процес гідратації починається з орієнтації диполів води навколо всіх виступів і граней кристалів солі. Орієнтуючись навколо іонів кристалічної решітки, молекули води утворюють з ними або водневі, або донорно-акцепторні зв'язки. При цьому процесі виділяється велика кіль-

кість енергії, яка називається енергією гідратації. Енергія гідратації, величина якої можна порівняти з енергією кристалічної решітки, йде на руйнування кристалічної решітки. При цьому гідратованих іони шар за шаром переходять в розчинник і, перемішуючись з його молекулами, утворюють розчин.

При розчиненні в воді речовин, молекули яких утворені за типом полярної ковалентного зв'язку (наприклад, HCl), навколо кожної полярної молекули речовини певним чином орієнтуються диполі води. В результаті взаємодії з диполями води полярна молекула ще більше поляризується і перетворюється в іонну, далі вже легко утворюються вільні гідратовані іони.

Процес електролітичноїдисоціації прийнято записувати у вигляді схеми, не розкриваючи його механізму і опускаючи розчинник (H2 O), хоча він є основним учасником.

CaCl2 = Ca 2+ + 2Cl # 713;

Ba (OH) 2 = Ba 2 + 2OH # 713;

З електронейтральності молекул випливає, що сумарний заряд катіонів та аніонів має дорівнювати нулю. наприклад,

Для кількісної характеристики процесу дисоціації введено поняття ступінь дисоціації. Ступенем дисоціації (# 945;) називається відношення числа молекул, що розпалися на іони (n), до загального числа розчинених молекул (N). Виражається в частках одиниці або в%.

# 945; = N / N 0 <α <1 (или 0 <α <100%)

Ступінь дисоціації залежить від природи електроліту, його концентрації і температури. За своєю природою всі електроліти діляться на сильні і слабкі.

Сильні електроліти - це речовини, які при розчиненні у воді практично повністю розпадаються на іони. Як правило, до сильних електролітів належать речовини з іонними або сильно полярними зв'язками: все добре розчинні солі, сильні кислоти (HCl, HBr, HI, HClO4. H2 SO4. HNO3) і сильні підстави (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ba (OH) 2. Sr (OH) 2. Ca (OH) 2). У розчині сильного електроліту розчинена речовина знаходиться в основному у вигляді іонів (катіонів та аніонів); недіссоціірованних молекули практично відсутні. Ступінь дисоціації сильних електролітів # 945;> 30%.

Слабкі електроліти - це речовини, частково диссоциирующие на іони. Розчини слабких електролітів поряд з іонами містять недіссоціірованних молекули. ступінь дисоціації # 945; <3%. К слабым электролитам относятся почти все органические кислоты (CH3 COOH, C2 H5 COOH и др.); некоторые неорганические кислоты (H2 CO3. H2 S и др.); почти все малорастворимые в воде соли, основания и гидроксид аммония (Ca3 (PO4 )2 ; Cu(OH)2 ; Al(OH)3 ; NH4 OH); вода. Они плохо (или почти не проводят) электрический ток.