26. С.Аррениустың электролиттiк диссоциация теориясы. Электролиттер және бейэлектролиттер.

Электролиттер және бейэлектролиттер — кейбір заттардың ерітіндіде тоқ өткізетіні ал, кейбір заттардың сол жағдайларда тоқ өткізбейтіні бәріне белгілі. Оны анықтайтын көптеген эксперименттер бізге мәлім.

Ертіндіде тоқ өткізетін заттар – электролиттер деп аталады.

Ертіндіде тоқ өткізбейтін заттар – бейэлектролиттер деп аталады.

Электролиттерге негіздер, қышқылдар және тұздардың көбі, ал, бейэлектролиттерге көптеген органиқалық заттар жатады. Ерітіндіде электролиттер иондарға ыдырайды осының арқасында олар тоқ өткізеді. Ерітіндіде неғұрлым ион көп болса соғұрлым тоқ жақсырақ өтеді.Электролиттердің ерітіндіде иондарға ыдырауы электролиттік диссоциация деп аталады. Мысалы, NaCl ерітіндіде түгелдей Na+ және Cl- иондарына ыдырайды.

Электролиттік диссоциация теориясы. Электролит ерітінділеріндегі кездесетін ауытқуларды швед химигі С. Аррениус ұсынған электорлиттік диссосация теориясы түсіндірді. Бұл теорияның негізі мынада:

Электролиттер суда еріген кезде оң және теріс иондарға ыдырайды (диссосацияланады).

Электр тогы әсерінен оң ион катодқа (теріс полюс) тартылады – оны катион деп атайды. Ал теріс ион анодқа (оң полюске) тартылады – оны анион деп атайды.

Диссоциация қайтымды процесс. Ыдырау процесімен қатар иондардың қосылу процесі жүреді. Диссоциация теңдеуін құрғанда тепе-теңдік белгісін қояды ( ). Мысалы КА затының диссоциациясын былай жазуға болады:

КА К⁺+А^-

Диссоциация процесі қалай жүреді? Неліктен еріген заттар диссоциацияланады? Бұл сұраққа жауап беру үшін химиялық байланыс ұғымын еске түсіру керек. Біз су молекуласын полюсті екенін білеміз. Демек, суда еріген заттар полюсті су молекуласымен әрекеттеседі. Еріген заттар иондық байланыс түзсе, олар өте жақсы диссоциацияланады. Себебі, заттар еріген кезде судың диполі оң және теріс иондарды қоршайды, олардың арасында тартылыс күштері пайда болады да, бірте-бірте иондар бөлініп ерітіндіге тарайды. Әр ионды бірнеше су молекуласы қоршап тұрады, яғни иондар гидратталған күйде болады. Сонда жоғарыда келтірілген КА заттың диссоциациясын былай жазады:

К⁺А^-+ХН₂О К⁺(Н₂О)_к+А^-( Н₂О)_а

27.Диссоциациялану константасы. Оствальдтың сұйылту заңы.

Электролиттік диссоциация дәрежесі (α) иондарға ыдыраған молекулалардың электролит молекулаларының жалпы санының қатынасына тең шама

α ═n/N₀ 100 %

мұнда n – иондарға ыдыраған молекулалардың саны. N₀ -жалпы молекулалардың саны.

Күшті электролиттерге α › 0,3 (немесе 30%) жоғары, ал әлсіз электролиттер үшін α ≤ 0,03(немесе 3%). Электролиттік диссоциациялану дәрежесі концентрацияға тәуелді, концентрация төмендеген сайын α жоғарлайды. Электролиттік диссоциация қайтымды үрдіс болғандықтан, химиялық тепе-теңдік заңдарын қолдануға болады, мысалы, мына процесс үшін:

СН₃СООН ↔ СН₃СОО^- + Н⁺

К_Д ═ [H⁺] ∙[ СН₃СООН] / [СН₃СООН]

Мұнда [ ] –мольдік концентрация, К_Д – диссоциация процесінің тепе-теңдік тұрақтысы немесе, қысқаша диссоциация тұрақтасы деп аталады

Сол сияқты,

NH₄OH ↔ NH₄⁺ + OH^-

К_Д ═ [NH₄⁺] ∙[ ОН^-] / [NH₄OH]

Диссоциация тұрақтысы электролит табиғатына және температураға байланысты. К_Д жоғары болса, электролит иондарға жақсы ыдырайды.

Электролиттік диссоциация дәрежесі мен диссоциация тұрақтысының өзара байланысы сандық түрде Оствальдтың сұйылту заңы деп аталатын теңдеуімен беріледі:

К_Д ═ α² ∙ С / 1-α

Әлсіз электролиттер үшін α шамасын ескермеуге болады, онда 1-α 1 деп алса, теңдеу мына түрде жазылады:

К_Д ═ α² ∙ С