Hva er Theory of Electrolyte Dissociation?
Teorien om elektrolytisk dissosiasjon refererer til separasjonen av molekylet fra en elektrolytt i dets bestanddeler.
Dissociasjonen av elektroner er separasjonen av en forbindelse i dets ioner i den innkommende løsning. Elektrolytisk dissosiasjon skjer som et resultat av samspillet mellom oppløsningen og løsningsmidlet.
Resultatene i spektroskoper indikerer at denne interaksjonen hovedsakelig er kjemisk i naturen.
I tillegg til oppløsningskapasiteten til løsningsmiddelmolekylene og den dielektriske konstanten av løsningsmidlet, spiller en makroskopisk egenskap også en viktig rolle i elektrolytisk dissosiasjon.
Den klassiske teorien om elektrolytisk dissosiasjon ble utviklet av S. Arrhenius og W. Ostwald i løpet av 1880-tallet.
Det er basert på antagelsen om den ufullstendige dissosiasjon av løsningen, karakterisert ved graden av dissosiasjon, som er brøkdelen av elektrolytmolekylene som dissocierer.
Den dynamiske likevekt mellom dissocierte molekyler og ioner er beskrevet i massaktsloven.
Det finnes flere eksperimentelle observasjoner som støtter denne teorien, inkludert: de ioner som er tilstede i faste elektrolytter, anvendelsen av Ohms lov, den ioniske reaksjonen, nøytraliseringsvarmen, de kolligative unormale egenskapene og fargen på løsningen mellom andre.
Teorien om elektrolytisk dissosiasjon
Denne teorien beskriver vandige løsninger i form av syrer som dissocierer for å tilby hydrogenioner, og baser som dissocierer for å tilby hydroksylioner. Produktet av en syre og en base er salt og vann.
Denne teorien ble eksponert i 1884 for å forklare egenskapene til elektrolytiske løsninger. Det er også kjent som ionteori.
Hovedgrunnlaget for teorien
Når en elektrolytt løses i vann, separeres den i to typer ladede partikler: en lader en positiv ladning og den andre bærer en negativ ladning.
Disse ladede partiklene kalles ioner. De positivt ladede ionene kalles kationer, og de som er negativt ladet kalles anioner.
I sin moderne form antar teorien at faste elektrolytter er sammensatt av ioner som holdes sammen av de elektrostatiske krefter av tiltrengning.
Når en elektrolytt er oppløst i et løsningsmiddel, svekkes disse kreftene og deretter går elektrolytten gjennom en dissosiasjon i ioner; ioner er oppløst.
Prosessen med å separere molekylene i ioner fra en elektrolytt kalles ionisering. Fraksjonen av det totale antall molekyler som er tilstede i oppløsningen som ioner, er kjent som ioniseringsgraden eller dissociationsgraden. Denne graden kan representeres av symbolet α.
Det har blitt observert at alle elektrolytter ikke ioniserer på samme nivå. Noen er nesten helt ioniserte, mens andre er svakt ionisert. Graden av ionisering avhenger av flere faktorer.
De ioner som er til stede i løsningen, forener seg igjen for å danne nøytrale molekyler, og danner dermed en tilstand av dynamisk likevekt mellom ioniserte og ikke-ioniserte molekyler.
Når en elektrisk strøm overføres gjennom den elektrolytiske løsningen, beveger de positive ioner (kationene) seg mot katoden, og de negative ionene (anioner) beveger seg mot anoden for utlading. Dette betyr at elektrolyse oppstår.
Elektrolytiske løsninger
De elektrolytiske løsningene er alltid nøytrale, siden totalladningen av ett sett med ioner alltid er lik den totale ladningen til det andre settet av ioner.
Det er imidlertid ikke nødvendig at tallet på de to settene av ioner alltid skal være lik.
Egenskapene til elektrolyttene i oppløsningen er egenskapene til ionene som er tilstede i oppløsningen.
For eksempel inneholder en syreoppløsning alltid H + ioner mens den grunnleggende løsningen inneholder OH-ioner, og de karakteristiske egenskapene til løsningene er henholdsvis H- og OH-ionene.
Ioner fungerer som molekyler mot depresjon av frysepunktet, øker kokepunktet, senker damptrykket og etablerer det osmotiske trykket.
Ledningsevnen til den elektrolytiske løsningen avhenger av naturen og antall ioner når strømmen blir ladet gjennom løsningen ved bevegelse av ioner.
Ioner
Den klassiske teorien om elektrolytisk dissosiasjon er kun anvendelig for fortynnede løsninger av svake elektrolytter.
De sterke elektrolyttene i de fortynnede løsningene er nesten helt dissocierte; Konsekvensen av en balanse mellom ioner og dissosierte molekyler spiller derfor ingen rolle.
I henhold til de kjemiske konseptene dannes parene av ioner og de mest komplekse aggregatene i sterke elektrolyttløsninger i mellomstore og høye konsentrasjoner.
Moderne data indikerer at ionpar består av to motsatte ladningsioner i kontakt eller separert av ett eller flere løsningsmiddelmolekyler. Ionparene er elektrisk nøytrale og deltar ikke i overføring av elektrisitet.
I forholdsvis fortynnede løsninger med sterke elektrolytter kan likevekt mellom individuelt oppløste ioner og ionpar beskrives omtrent på en måte som ligner den klassiske teorien om elektrolytisk dissosiasjon ved konstant dissosiasjon.
Faktorer knyttet til graden av ionisering
Graden av ionisering av en elektrolyttoppløsning er avhengig av følgende faktorer:
- Oppløsningsart : Når de ioniserbare delene av molekylet til et stoff er forbundet med kovalente bindinger i stedet for elektrovalente bindinger, tilføres færre ioner i oppløsningen. Disse stoffene er visse svake elektrolytter. For sin del er sterke elektrolytter nesten fullstendig ionisert i løsningen.
- Løsningsmiddelets natur : Løsningsmiddelets hovedfunksjon er å svekke de elektrostatiske tiltrekningskraftene mellom to ioner for å skille dem. Vann betraktes som det beste løsningsmidlet.
- Fortynning : ioniseringskapasiteten til en elektrolytt er omvendt proporsjonal med konsentrasjonen av løsningen. Derfor øker graden av ionisering med økningen i fortynning av løsningen.
- Temperatur : ioniseringsgraden øker med temperaturøkningen. Dette skyldes at ved høyere temperaturer øker molekylhastigheten, og overstiger de attraktive kreftene mellom ioner.
