Dysocjacja elektryczna: teoretyczne podstawy elektrochemii

Dysocjacja elektryczna odgrywa ogromną rolęw naszym życiu, chociaż zwykle o tym nie myślimy. Właśnie z tym zjawiskiem wiąże się przewodnictwo soli, kwasów i zasad w ciekłym medium. Od pierwszych rytmu serca spowodowane przez „na żywo” z energii w ludzkim organizmie, z których osiemdziesiąt procent składa się z płynu do samochodów, telefonów komórkowych i odtwarzaczy, akumulatory, które są z natury elektrochemiczne baterie - wszędzie wokół nas niewidzialnie obecny dysocjacji elektryczny.

W gigantycznych oparach emitujących trujące oparyze stopionej, wysokotemperaturowej metody elektrolizy boksytu, wytwarzane jest "skrzydlate" metal-aluminium. Wszystkie przedmioty dookoła nas, od chromowanych kratek grzejników po posrebrzane kolczyki w uszach, zawsze napotykały rozwiązania lub topniejące sole, a więc i to zjawisko. Świadomie dysocjacja elektryczna jest badana przez całą gałąź nauki - elektrochemię.

Podczas rozpuszczania cząsteczki ciekłego rozpuszczalnikawejść w wiązanie chemiczne z cząsteczkami substancji rozpuszczonej, tworząc solwaty. W wodnym roztworze dysocjacji najbardziej wrażliwe są sole, kwasy i zasady. W wyniku tego procesu cząsteczki rozpuszczonej substancji mogą rozpadać się na jony. Na przykład pod wpływem wodnego rozpuszczalnika jony Na⁺ i CI^-, znajdujący się w jonowym krysztale NaCl, przechodzą do ośrodka rozpuszczalnika w nowej jakości solwatowanych (uwodnionych) cząsteczkach.

Zjawisko to, w swej istocie, jest procesemcałkowite lub częściowe rozpuszczenie rozpuszczonej substancji w jonach w wyniku działania rozpuszczalnika, i nazywane jest "dysocjacją elektryczną". Ten proces jest niezwykle ważny dla elektrochemii. Ogromne znaczenie ma fakt, że dysocjacja złożonych systemów wieloskładnikowych charakteryzuje się przepływem krok po kroku. Zjawisko to charakteryzuje się także gwałtownym wzrostem liczby jonów w roztworze, który odróżnia substancje elektrolityczne od substancji nieelektrolitycznych.

Podczas elektrolizy jony są czystekierunek cząstki o ładunku dodatnim (kationów) - do ujemnie naładowanej elektrody, zwanej katody oraz jony dodatnie) - (anionów do anody o przeciwnym ładunku, gdzie są odprowadzane. Kationy są zredukowane, a aniony są utlenione. Dlatego dysocjacja jest procesem odwracalnym.

Jedną z podstawowych cech tegoProces elektrochemiczny to stopień dysocjacji elektrolitycznej, wyrażony stosunkiem liczby uwodnionych cząstek do całkowitej liczby cząsteczek rozpuszczonej substancji. Im wyższa jest ta wartość, tym silniejszy jest elektrolit. Na tej podstawie wszystkie substancje są podzielone na słabe, średnie i silne elektrolity.

Stopień dysocjacji zależy od następujących czynników: a) rodzaj substancji rozpuszczonej; b) rodzaj rozpuszczalnika, jego przenikalność dielektryczną i polarność; c) stężenie roztworu (im niższa wartość, tym większy stopień dysocjacji); d) temperatura rozpuszczającego medium. Na przykład dysocjację kwasu octowego można wyrazić za pomocą następującego wzoru:

CH₃COOH H⁺ + CH₃Dyrektor operacyjny^-

Silne elektrolity dysocjują praktycznienieodwracalne, ponieważ w ich roztworze wodnym nie ma oryginalnych cząsteczek i nieuwodnionych jonów. Należy również dodać, że wszystkie substancje mające jonowy i kowalencyjny polarny typ wiązań chemicznych są podatne na dysocjację. Teorię dysocjacji elektrolitycznej sformułował wybitny szwedzki fizyk i chemik Svante Arrhenius w 1887 roku.