التفكك الالكتروليتي - كيف نفهمه؟

لم تفكر ابدا لماذا البعضحلول الكهرباء ، وغيرها - لا؟ على سبيل المثال ، يعلم الجميع أنه من الأفضل عدم الاستحمام أثناء وضع الشعر مع مجفف شعر. بعد كل شيء ، الماء هو موصل جيد للتيار الكهربائي ، وإذا كان مجفف الشعر يعمل في المياه ، ثم لا يمكن تجنب دارة قصيرة. في الواقع ، الماء ليس مثل موصل جيد للتيار. هناك حلول تعمل بالكهرباء بشكل أفضل. تسمى هذه المواد بالكهرباء. وتشمل هذه الأحماض والقلويات والأملاح التي تذوب في الماء.

الإلكتروليتات - من هم؟

السؤال الذي يطرح نفسه: لماذا تسمح حلول بعض المواد للكهرباء ، وغيرها - لا؟ كل شيء عن الجزيئات المشحونة - الكاتيونات والأنيونات. عندما تتحلل في الماء ، تتحلل الإلكتروليت إلى أيونات ، والتي تتحرك تحت اتجاه معين في وجود تيار كهربائي. تتحرك الكاتيونات المشحونة إيجابيا إلى القطب السالب - الكاثود ، وينتقل الأنيون السالب الشحنة إلى القطب الموجب. إن عملية تحلل المادة إلى أيونات أثناء الذوبان أو الذوبان في الماء لها اسم فخور - التفكك الإلكتروليتي.

تم تعميم هذا المصطلح من قبل العالم السويدي S.Arrhenius ، عندما درس خصائص الحلول للسماح للكهرباء من خلال. للقيام بذلك ، أغلق الدائرة الكهربائية من خلال حل من أي مادة وشاهد الضوء يأتي ، أم لا. إذا كان المصباح المتوهج يضيء - الحل يقوم بالكهرباء ، مما يعني أن هذه المادة هي إلكتروليت. إذا بقي المصباح منقرضًا - فإن المحلول لا يعمل بالكهرباء ، وبالتالي هذه المادة - غير المنحل بالكهرباء. وتشمل غير الكهارل حلول السكر والكحول والجلوكوز. لكن ملح الطعام في rastorov وحمض الكبريتيك وهيدروكسيد الصوديوم يعملان بشكل مثالي على التيار الكهربائي ، وبالتالي فهي تفكك كهربائياً.

كيف يحدث الانفصال؟

في وقت لاحق ، تم تطوير نظرية التفكك كهربائيا واستكمالها من قبل العلماء الروس IA. Kablukov و V.A. Kistyakovskii ، تطبيق على إثباته النظرية الكيميائية لحلول D.I. جامعة منديليف.

وجد هؤلاء العلماء أن التحليل الكهربائييحدث تفكك الأحماض والقلويات والأملاح نتيجة لترطيب الإلكتروليت ، أي تفاعله مع جزيئات الماء. وستكون الأيونات والكاتيونات والأنيونات التي تكونت نتيجة لهذه العملية رطبة ، أي مرتبطة بجزيئات الماء التي تحيط بها بحلقة كثيفة. تختلف خصائصها بشكل ملحوظ عن الأيونات غير المائية.

وهكذا ، في محلول نترات السترونتيوم Sr (NO3) 2 ، وكذلك في محاليل هيدروكسيد السيزيوم CsOH ، تستمر عملية التفكيك الإلكتروليتي. يمكن التعبير عن أمثلة لهذه العملية بواسطة معادلات التفاعل التالية:

Sr (NO3) 2 = Sr2 + + 2NO3 -،،

أي عندما يتفكك جزيء نترات السترونتيوم ، يتم تكوين كاتيون سترونتيوم واثنين من الأنيونات.

CsOH = Cs + OH- ،

أي على تفكك جزيء واحد من هيدروكسيد السيزيوم شكلت الموجبة السيزيوم وأنيون هيدروكسيد.

يحدث التفكك الالكتروليتي للأحماض بشكل مشابه. بالنسبة لحمض الهيدروجين ، يمكن التعبير عن هذه العملية بالمعادلة التالية:

HJ = H + + CJ-،

أي عندما يتفكك جزيء واحد من حامض الهيدروجين ، يتم تكوين كاتيون هيدروجين واحد وأيون واحد من اليود.

آلية الانفصال.

والتفكك كهربائيا المواد الشوارد العائدات في عدة خطوات. بالنسبة للمواد مع الرابطة الأيونية مثل كلوريد الصوديوم، هيدروكسيد الصوديوم، وتشمل هذه العملية ثلاث عمليات متسلسلة:

في البداية ، تحتوي جزيئات الماء على 2 على عكس جزيئات الماءيتم توجيه الأقطاب (الإيجابية والسلبية) وتمثل ثنائي القطب ، في أيونات الكريستال. يعلقون قطبًا إيجابيًا على الأيون السالب للبلور ، والعكس بالعكس ، وهو قطب سالب للأيون الإيجابي للبلور ؛
ثم يحدث ترطيب الأيونات البلورية مع ثنائيات الماء ،
وبعد ذلك فقط يبدو أن الأيونات المائية تتباعد في اتجاهات مختلفة وتبدأ في التحرك في المحلول أو تذوب بشكل متساوي حتى تتأثر بمجال كهربائي.
بالنسبة للمواد ذات الرابطة القطبية التساهمية ، مثلمثل HCl والأحماض الأخرى ، فإن عملية التفكك متشابهة ، إلا أنه في المرحلة الأولية ، يصبح الرابطة التساهمية أيونية بسبب عمل ثنائيات الأقطاب المائية. هذه هي النقاط الرئيسية لنظرية تفكك المواد.