Az elméleti rész
Minden anyagot képessége vezeti az elektromos áram is két csoportra oszthatók: vezetők és szigetelők. Között futó vezetékeket anyagok, amelyek vezetik az elektromos áramot irányított mozgását elektronovprovodniki valahogy. Ezek az anyagok közé tartoznak a fémek, azzal jellemezve, hogy az elektronikus hővezetés. Vannak olyan anyagok képesek vezetik a villamos áramot egy oldott vagy olvadt állapotban. Ez a képesség, hogy hatására a ionok által termelt disszociációs ezen anyagok, amikor feloldjuk egy poláros oldószerben, vagy olvadáspontja magasabb hőmérsékleten. Az ilyen anyagok, oldatok vagy olvadékok tartalmazó mobil ionokat, nazyvayutelektrolitami. Ellentétben a fém vezetékek vannak elektrolitok II nemzetség, és jellemzője az egy ionos vezetőképesség. Az elektrolitok a savak, bázisok és sók. Ez az anyag ionos vagy kovalens poláris kapcsolat típusa.
Neelektrolitaminazyvayutsya anyagok, oldatok vagy olvadékok tartalmazó ionokat, és ezért nem áramvezetésre. Ez olyan anyag alacsony polaritású vagy nem-poláros kovalens kémiai kötések.
· Néhány gáz (nitrogén, oxigén)
· Egyes szilárd anyagok (kén, szilícium, réz)
· Néhány szerves vegyület (szacharóz, benzin, alkohol).
Száraz kristályos só nátrium-klorid nem folytat elektromos áram. Elérhető a kristályrácsban a nátrium-klorid, nátrium-ionok (Na +) és (Cl -) erősen vonzzák egymást, és nem tud szabadon mozogni. Amikor oldott só ionok a vízben, alkotó az elektrolit az intézkedés alapján a poláros vízmolekulák egymástól elválasztható, és megosztjuk az oldószer molekulákat. Van egy olyan folyamat, elektrolitos disszociáció.
Egy elektrolitos disszociáció - bomlási folyamat elektrolit az oldatban képeznek pozitív töltésű ionok (kationok) és negatív ionok (anionok).
Amikor feloldjuk vízben vagy megolvasztunk nem-elektrolitok, mint például a cukor kristályok, bomlik csak külön elektromosan semleges molekula. Ebben az esetben ionok nem képződik, és olvadékok vagy oldatok a nem-elektrolitok elektromos áram nem végeztek.
A magyarázat a viselkedésére elektrolitok svéd tudós S. Arrhenius elmélete javasolt 1887-ben, az úgynevezett elektrolitos disszociáció elméletének. Ennek lényege, hogy az elmélet a következő:
1. Az elektrolitok, amikor feloldjuk az olvadékban vagy feloldásához, disszociál ionokra - pozitív töltésű (kation) és negatív töltésű (anion). Tulajdonságok ionok egészen más, mint azok, amelyek a atomjaik.
2. hatása alatt a potenciális különbség közötti merített elektródák elektrolit oldatban, az ionok szert irányított mozgását. pozitív töltésű ionok (kationok) vándorolnak a negatív töltésű elektród (katód). negatív töltésű (anion) - A pozitív töltésű elektród (anód). Az elektrolit oldat elektromos vezetőképessége.
3. A disszociációs általában reverzibilis folyamat. Ez azt jelenti, hogy párhuzamosan a bomlási molekulák ionokra (disszociációs), egy fordított folyamat az ionok a molekulánként (Association).
Ebből az a funkció elektrolitos disszociáció folyamatok az egyenletekben a egyenlőségjel helyébe a jele reverzibilitás (D). Például, a disszociációs egyenlet néhány elektrolit molekulák (KtAn) kation kt + és egy anion A n - írott formában:
Ha az elektrolit erős (lásd., Stb), a bomlási folyamat lezajlik túlnyomórészt az ionok, és a fordított folyamat az egyesülési expresszálódik enyhén. Ábrázoló disszociációs elektrolitok helyett visszafordíthatóságával jellel egy nyíl jelzi az irányt a domináns folyamat során.
Abból a szempontból az elektrolitikus disszociáció a sav (Arrhenius) - komplex vegyületek, disszociáiható hidrogénnel kationok és anionok a sav rész:
HCI „H + + Cl -
Savas maradékok (C1 -. NO3 -, stb.) A különböző savak különböző, de közös az összes kialakulását savak oldatokban hidrogén-ion (H +). A jelenléte a hidrogénion oldatok savak, vagy pontosabban, hidratált hidrogén ionok - oxónium (H + # 8729; H2 O vagy H3 O +), határozza meg az általános tulajdonságait sav: savanyú íz, hatása a mutatók reakcióba fémek hidrogénfejlődés és mások.
A bázis (Arrhenius) - komplex vegyületek, hatására bomló hidroxil-anionok és fém kationok (vagy annak helyettesítő csoportok).
NaOH „Na + + OH -
Általános tulajdonságok bázisok (. Mylnost az érintési művelet megfelelő a mutató, a kölcsönhatás savakkal, stb) határozza meg az ionok jelenlétében oldatokban bázisok hidroxil (OH -).
A sókat nevezzük komplex vegyületek, hatására bomló fém kationok és anionok a sav rész.
Számszerűsíteni az elektrolit disszociációs folyamat fogalmát használja mértékét az elektrolitikus disszociáció.
Dissotsiatsiia- elektrolitikus mértéke az aránya molekulák bomlott ionok (n), a teljes száma oldott molekulák (No) oldatban:
A disszociációs mértéke van kifejezve, decimális vagy százalékban.
Például, ha a = 30%, ez azt jelenti, hogy a 100-molekulák elektrolit ionok szakadások molekulák 30 (a = 0, 3).
A mértéke elektrolitos disszociáció függ:
· A természet az oldott anyag,
Disszociációja függés a természet a elektrolit határozza meg a polaritás a kötések közötti atomok az elektrolitban részecske. Anyagok kovalens apoláros vagy kis polaritású csatlakozások vagy nem disszociálnak vagy disszociál enyhén. Nos, ők bonthatók anyagok kovalens ionok erősen poláros vagy ionos kötés. Következésképpen, oldatok nátrium-klorid (az ionos kötés), hidrogén-klorid (poláris kovalens kötés) és a klór (apoláros kovalens kötés) oszlanak ionok és NaS1 HC1 és Cl2 lenne megoldás formájában molekulák.
Ha a molekulák oldatban komplex vegyületek, amelyek különböző fajta kommunikáció, a bomlási a molekula ionokra lép fel a helyét a molekula, ahol az atomok vannak kötve ionos, vagy erősen poláros kovalens kötés.
Például, a kálium-hidrogén-karbonát KHCO3 molekula jelenléte jellemzi ion (K-O) és poláris kovalens (H-O és C-O) kötések.
K - Körülbelül OEE (K) = 0,91
# 916; OEE (C-O) = 3,5-0,91 = 2,59 ionos kötés;
# 916; ECO (H-O) = 1,4 = 3,5-2,1 erősen poláris kovalens kötés;
# 916; ECO (C-O) = 3,5-2,5 = 1,0 gyengén poláris kovalens kötés.
A legnagyobb különbség értéke a relatív electronegativities (. # 916; ge) egy K-O kötést, ezért disszociációja miatt ez a különbség, a legtöbb poláros (ténylegesen ionos) kommunikáció:
Disszociációja az anyag és a rendelkezésre álló a második szakaszban. Ez együtt jár egy rés kellően erősen poláros kötés H - O, és fut enyhén:
II ctupen: HCO3 - D + H + CO3 2-
A rés kis polaritású a C - O nem fordul elő.
Az oldószert fontos szerepet játszik a disszociációs folyamat. A polárosabb oldószer-molekula van, annál jobb disszociálódik az elektrolitban, és minél nagyobb a disszociációs mértéke az utóbbi. Ha olyan disszociációtól szert, mint a rendszer két pont díjak, az erő kölcsönhatásának ionok (F), amely elhatárolódik az anyagot, összhangban meghatározott Coulomb-törvény:
Ez az erő nem csak attól függ, hogy mekkora díjat részecskék (E1 és E2) és távolság (r), hanem a természet, a környezet, amelyben a részecskék kölcsönhatásba lépnek. Nature közegekből, azzal jellemezve permittivitás (e), ami azt mutatja, hogy hány alkalommal a kölcsönhatás erősségét közötti díjakat a tápközegben kisebb, mint vákuumban.
Az alábbiakban az értékeket a dielektromos állandó egyes oldószerekben 25 ° C-on
Folyékony ammónia e = 25,4
Etanol e = 25,2
A hidrogén-klorid oldatot benzolban (e = 2,3) gyakorlatilag nem disszociál, és nem folytat az elektromos áram, miközben a vizet (e = 80) és jól disszociált hidrogén-klorid-oldatot vezeti az elektromosságot.
A hőmérséklet növelése általában növeli a disszociációs és disszociációs mértéke hevítve növekszik.
Azáltal, hogy csökkenti az elektrolit koncentrációjának, azaz hígításkor oldatot, disszociációs mértéke megnő. Ezért beszél disszociációs mértéke, meg kell jelölni a koncentrációja az oldat.
Mértékétől függően az elektrolitikus disszociáció megkülönböztetni az erős és gyenge elektrolitok.
Nagysága a disszociációfok 0,1 n. Oldjuk fel a elektrolitok lehet osztani:
a = 0 nonelectrolytes,
0 3% Az erős elektrolitok közé: · Szinte az összes oldható sók (SuSO4. BaS12. KBr) · Szervetlen savak, mint például: HCI, HBr, HI, HCIO4. H2 SO4. HNO3. HMnO4. HCrO4 és mások; · Egy bázis oldható vízben: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ba (OH) 2. Sr (OH) 2 (kivéve ammónium-hidroxid NH4OH. Ami egy gyenge elektrolit!) Gyenge elektrolitok közé: · Szinte minden szerves savakkal, így sztearinsav C17 H35 UN, ecetsav CH3COOH; · Komplex kationok vagy anionok, amelyek képviselik a kialakult komplexet disszociációs ionok oldatban, úgynevezett komplex vegyületek (sók, savak és bázisok), mint például: [Al (OH) 4] -. [Cu (NH3) 4] 2- és mások. · Gyenge elektrolitok is a víz. A második kvantitatív jellemzője a disszociációs folyamat a disszociációs állandó (Kd). A disszociációs konstans állandó gyenge elektrolit disszociációs egyensúlyi és, ellentétben a disszociációs mértéke, nem függ a koncentrációja az oldott anyag oldatban. Az értékek a disszociációs állandók számos elektrolitok a mellékletben megadott (8. táblázat). Például, tsianovodorodnaya (kéksav), egy gyenge elektrolit. Mint bármely savval disszociál képezve hidrogén kation és anion-maradék: Az egyensúlyi E folyamat jellemzi a megfelelő disszociációs állandó. A kis értékű a disszociációs állandó megítélni a enyhe savas lebomlását ionokra és elmozdulás egyensúlyi disszociációs maradt. Az egyensúlyi disszociációs vizes oldatban egy anyag, például ammónium-hidroxid, lehet az alábbi képlettel ábrázolható: Minél kisebb a disszociációs állandója egy elektrolit, így gyengébb. Az értékek a disszociációs állandók számos gyenge elektrolitok 8. táblázat alkalmazása. Összpontosítva értéke a disszociációs állandó következtetéseket levonni az erejét az elektrolit.Kapcsolódó cikkek