Електрична дисоціація: теоретичні основи електрохімії
Електрична дисоціація грає величезну роль в нашому житті, хоча ми зазвичай не замислюємося про це. Саме з цим явищем пов`язана електропровідність солей, кислот і підстав у рідкому середовищі. З перших серцевих ритмів, зумовлених «живим» електрикою в людському тілі, на вісімдесят відсотків складається з рідин, до автомобілів, мобільних телефонів і плеєрів, акумуляторні батареї яких за своєю суттю є електрохімічними елементами живлення, - усюди поруч з нами незримо присутній електрична дисоціація.
Відео: Частина 3-2. Електроліз водних розчинів. Приклади рішень рівнянь (детально).
У гігантських, що виділяють отруйні випаровування чанах з розплавленого при високих температурах бокситу електролізним методом отримують «крилатий» метал - алюміній. Всі предмети навколо нас, від хромованих грат радіаторів до посріблених сережок у вухах, коли-небудь стикалися з розчинами або розплавами солей, а значить, і з цим явищем. Не дарма електрична дисоціація вивчається цілою галуззю науки - електрохімією.
При розчиненні молекули рідини-розчинника вступають в хімічний зв`язок з молекулами речовини, що розчиняється, утворюючи сольвати. У водному розчині дисоціації найбільш схильні до солі, кислоти і підстави. В результаті цього процесу молекули розчиненої речовини можуть розпадатися на іони. Наприклад, під впливом водного розчинника іони Na+ і CI-, що знаходяться в іонному кристалі NaCI, переходять в середу розчинника в уже новій якості сольватованих (гідратованих) частинок.
Це явище, яке представляє по своїй суті процес повного або часткового розпаду розчиненої субстанції на іони в результаті впливу розчинника, і носить назву «електрична дисоціація». Даний процес надзвичайно важливий для електрохімії. Велике значення має і те, що дисоціація складних багатокомпонентних систем характеризується ступінчастим протіканням. При цьому явищі відзначається також різке збільшення числа іонів в розчині, що відрізняє електролітичні речовини від неелектролітіческіх.
У процесі електролізу іони мають чіткий напрямок руху: частинки з позитивним зарядом (катіони) - до негативно зарядженого електроду, званому катодом, а позитивні іони (аніони) - до анода, електроду з протилежним зарядом, де відбувається їх розрядка. Катіони відновлюються, а аніони окислюються. Тому дисоціація є оборотним процесом.
Однією з основних характеристик цього електрохімічного процесу служить ступінь електролітичноїдисоціації, яка виражається відношенням числа гідратованих частинок до загальної кількості молекул розчиненої субстанції. Чим вище цей показник, тим сильнішим електролітом є дана субстанція. За цією ознакою всі речовини діляться на слабкі, середньої сили і сильні електроліти.
Відео: Chemistry. Physics. Biology. How to get to the bottom of all this turbidity
Ступінь дисоціації залежить від наступних факторів: а) характеру розчиненого речовини-б) природи розчинника, його діелектричної проникності і полярності- в) концентрації розчину (Чим менше цей показник, тим більше ступінь дисоціації) - г) температури розчинюючої середовища. Наприклад, дисоціація оцтової кислоти може бути виражена такою формулою:
СН3СООН Н+ + СН3СОО-
Сильні електроліти дисоціюють практично необоротно, так як в їх водному розчині не залишається вихідних молекул і негідратірованних іонів. Також слід додати, що процесу дисоціації піддаються всі речовини, які мають іонний і ковалентний полярний тип хімічних зв`язків. Теорію електролітичноїдисоціації сформулював видатний шведський фізик і хімік Сванте Арреніус в 1887 році.
