Растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации

Электролиты- вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток.

Растворы электролитов имеют две особенности по сравнению с растворами неэлектролитов:

· проводят электроток,

· подчиняются законам Рауля и Вант - Гоффа с определёнными отклонениями.

Существует три класса электролитов:

1.кислоты

2.гидроксиды

3.соли

Особенности растворов электролитов объяснила гипотеза шведского учёного Сванте Аррениуса (1883 г).

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ: При растворении в воде электролиты распадаются на противоположно заряженные ионы, которые находятся в хаотичном движении. Положительно заряженные ионы-катионы:например, ионы водорода и металлов. Отрицательно заряженные -анионы:ионы кислотных остатков и гидроксид-ионы. В электрическом поле положительно заряженный ион движется к катиону, а отрицательный заряд к аноду.

21. Механизм электролитической диссоциации. Роль воды в процессе диссоциации.

Электролитическая диссоциация- процесс распада электролита на ионы. Обратимый процесс.

В зависимости от структуры растворяющегося в-ва в безводном состоянии его диссоциация протекает по-разному. Наиболее типичны при этом два случая. Один из них- это диссоциация растворяющихся солей, т.е. кристаллов с ионной структурой, второй - диссоциация при растворении кислот, т.е. веществ, состоящих из полярных молекул.

При попадании соли, например хлорида калия, попадает в воду, то расположенные на его поверхности ионы притягивают к себе полярные молекулы(ион-дипольное взаимодействие). К ионам калия молекулы воды притягиваются своими отрицательными полюсами, а к хлорид-ионам-положительные. Но если ионы притягивают к себе молекулы воды, то и молекулы воды с такой же силой притягивают к себе ионы. В то же время притянутые молекулы воды испытывают толчки со стороны других молекул, находящихся в движении. Этих толчков вместе с тепловыми колебаниями ионов в кристалле оказывается достаточно для отделения ионов от кристалла и перехода их в раствор. Вслед за первым слоем ионов в раствор переходит следующий слой, и, таким образом, идет постепенное растворение кристалла.(рис.80)

Количество гидротирующих диполей зависит от природы иона, от концентрации р-ра, температуры.

Причиной электролитической диссоциации является вода(полярный растворитель).

Иначе протекает диссоциация полярных молекул (рис. 81). Молекулы воды, притянувшись к концам полярной молекулы (диполь-дипольное взаимодействие), вызывают расхождение ее полюсов - поляризуют молекулу. Такая поляризация в сочетании с колебательным тепловым движением атомов в рассматриваемой молекуле, а так же с непрерывным тепловым движением окружающих ее молекул воды приводит в конечном счете к распаду полярной молекулы на ионы. Как и в случае растворения ионного кристалла эти ионы гидратируются. При этом ион водорода H⁺ (т.е. протон) оказывается прочно связан с молекулой воды в ион гидроксония H₃O⁺. Так, при растворении в воде хлороводорода происходит процесс, который схематически можно выразить уравнением: H₂O+HCl=H₃O⁺+CL^-

В результате этого процесса молекула HCl расщепляется т.о., что общая пара электронов остается у атома хлора, который превращается в ион Cl^-, а протон, внедряясь в электронную оболочку атома кислорода в молекуле воды, образует ион гидроксония

Перешедшие в раствор ионы остаются связанными с молекулами воды и образуют гидраты ионов. Иначе говоря, в результате диссоциации образуются не свободные ионы, а соединения ионов с молекулами растворителя. В общем случае любого растворителя эти соединения называются сольватами ионов. Но в уравнениях диссоциации опишут обычно формулы ионов, а не их гидратов или сольватов.