12

Лекция 9 Растворы электролитов

Для растворов неорганических веществ в воде было обнаружено:

1. Их растворы проводят электрический ток, тогда как в безводном виде являются диэлектриками или проводят слабо;

2. Они обнаруживают отклонение от законов для идеальных растворов ( законы Рауля, Вант Гоффа и др.). Для них нужно вводить изотонический коэффициент.

Такие вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток, называются электролитами.

Шведский у ченый Сванте Аррениус в 1887 г. Предложил для объяснения этого факта теорию электролитической диссоциации.

Электролитическая диссоциация – это процесс распада электролита на ионы под действием полярных молекул растворителя. Чаще всего в роли растворителя выступает вода (ε 80). Другими полярными растворителями с большим значением диэлектрической проницаемости (ε) являются уксусная кислота (ε 57), спирты (ε 25).

Вещества

неэлектролиты

электролиты

вещества, распадающиеся вещества, которые не

на ионы в растворах или расплавах распадаются на ионы

и вследствие этого проводящие и не проводят эл. ток

электрический ток

Теория электролитическое диссоциации Аррениуса:

Согласно этой теории электролиты при растворении в воде распадаются (диссоциируют на ионы положительные и отрицательные). Под действием электрического тока ионы приобретают направленное движение. При этом положительно заряженные ионы движутся к отрицательно заряженному электроду (катоду), поэтому называются катионами, отрицательно заряженные – к положительно заряженному электроду (аноду) и называются анионами.

Механизм электролитической диссоциации

1. Диссоциация веществ с ионной связью

Соединения с ионной связью – это чаще всего кристаллические вещества.

NaCl (кр-л) – опустили в воду, при этом полярные молекулы воды будут определенным образом ориентироваться вокруг ионов Na⁺ и Cl^– .

¦ ¦ ¦

– Na⁺ – Cl^– – Na⁺

¦ ¦ ¦

– Cl^– – Na⁺ – Cl^–

¦ ¦ ¦

При этом между ионами и диполями возникают силы взаимного притяжения. Это приводит к тому, что связи между ионами в кристалле ослабевают и происходит переход ионов из кристалла в раствор.

 Na ⁺ + Cl^–

Na ⁺ (H₂O) Cl^– (H₂O)

гидратированные ионы

(связанные с молекулами воды)

Ушел первый слой ионов, потом второй и т.д., пока весь кристалл не растворится в воде.

2. Диссоциация соединения с полярной ковалентной связью (полярные молекулы)

+ –     + 

+ –

HCl

вокруг каждой полярной молекулы также ориентируются диполи H₂O, молекулы H₂O еще более поляризуют молекулу(диполь - дипольное взаимодействие) . В результате этого возможно полное смещение общей электронной пары к атому с большей электроотрицательностью, при этом полярная молекула превращается в ионную, а затем образуются гидратированные ионы.

Таким образом, электролитами являются соединения с ионной или полярной ковалентной связью.

Таким образом, переходящие в раствор ионы являются гидратированными, но количество связанной воды может меняться в зависимости от условий.

Исключение составляет ион оксония (Н₃О⁺, т.е.Н⁺×Н₂О). Он устойчив, очень подвижен и принимает участие в образовании водородных связей.