46. Теорія електролітичної дисоціації

Для пояснення особливостей водних розчинів електролітів шведським вченим С.Арреніусом в 1887 р. була запропонована теорія електролітичної дисоціації. Сучасний зміст цієї теорії можна звести до 3-х положень:

1. Електроліти при розчиненні у воді розпадаються (дисоціюють) на іони – позитивні і негативні. Іони знаходяться в більш стійких електронних станах, ніж атоми. Вони можуть складатися із одного атома – це прості іони (Na⁺, Mg²⁺, Аl³⁺ і т.д.), або  з декількох атомів - це складні іони (NО₃^-, SO^2-₄, РО^З-₄ )

2. Під дією електричного струму іони рухаються спрямовано: позитивно заряджені іони рухаються до катоду, негативно заряджені – до аноду. Тому перші – катіони, другі – аніони. Спрямований рух іонів відбувається в результаті притяжіння їх протилежно зарядженими електродами.

3. Дисоціація – зворотній процес: паралельно з розпадом молекул на іони (дисоціація) відбувається процес з”єднання іонів (асоціація). Тому в рівняннях електролітичної дисоціації замість знаку рівності стоїть знак зворотності. Рівняння дисоціації молекули електроліту КА на катіон К⁺ і аніон А^- в загальному вигляді : КА  K⁺ + A^-

Теорія електролітичної дисоціації є однією з основних теорій в неорганічний хімії і повністю узгоджується з атомно-молекулярним вченням і теорією будови атому.Суттєвим є питання про механізм електролітичної дисоціації. Легше за все дисоціюють речовини з іонним зв”язком. При їх розчиненні диполі води орієнтуються навкруги позитивного і негативного іонів. Між іонами і диполями води виникають сили взаємного при-тяжіння. В результаті зв”язок між іонами слабне, іони переходять із кристалу у розчин. При цьому утворюються гідратовані іони, тобто іони, хімічно зв”язані з молекулами води. Аналогічо дисоціюють і електроліти, молекули яких утворені по типу полярного ковалентного зв”язку (полярні молекули). Навкруги кожної полярної молекули речовини також орієнтуються диполі води, які своїми негативними полюсами притягуються до позитивного полюсу молекули, а позитивними полюсами – до негативного полюсу. В результаті цієї взаємодії зв”язуюча електронна хмара (пара) повністю зміщується до атому з більшою електронегативністю. Полярна молекула перетворюється в іонну і потім легко утворюються гідратовані іони. Дисоціація полярних молекул може бути повною або частковою.

Таким чином, електролітами є сполуки з іонним або полярним зв”язком - солі, кислоти і основи. Дисоціювати на іони вони можуть в полярних розчин-никах. Оскільки електролітична дисоціація – процес зворотній, то в розчинах електролітів поряд з їх іонами присутні і молекули. Тому розчини електролі-тів характеризуються ступенем дисоціації (позначається літерою α ). Сту-пінь дисоціації – це відношення числа молекул N', що розпались на іони, до загаль-ного числа розчинених молекул N. Ступінь дисоціації електроліту визначається дослідним шляхом і виражається в долях одиниці або у відсот-ках. Якщо α = 0, дисоціація відсутня, а якщо α = 1, або 100%, електроліт повністю розпадається на іони. Якщо ж α = 20%, то це значить, що із 100 молекул даного електроліту 20 розпалось на іони. Різні електроліти мають різний ступінь дисоціації. Він залежить від концентрації електроліту і від температури. Із зменшенням концентрації електроліту, тобто при розбавленні його водою, ступінь дисоціації завжди збільшується. Збільшує ступінь дисоціації і підвищення температури. За ступенем дисоціації електроліти ділять на сильні і слабкі.