Растворы электролитов. Распадаться на ионы могут только те молекулы, химическая связь в ко­торых имеет достаточно высокую степень ионности

Распадаться на ионы могут только те молекулы, химическая связь в ко­торых имеет достаточно высокую степень ионности. Полярность связи спо­собствует проявлению большой электростатической составляющей межмо­лекулярного взаимодействия молекул растворителя и электролита.

Чтобы ионы, входящие в состав молекулы электролита, меньше притя­гивались друг к другу, растворитель должен обладать высоким значением относительной диэлектрической проницаемости ε. Поэтому распаду электро­лита на ионы способствуют растворители с высоким значением ε. Такие рас­творители называются ионизирующими. К ним относится вода (ε = 80,1), ук­сусная кислота (ε = 57), этиловый спирт (ε = 25). Ионизирующими раствори­телями являются жидкости, молекулы которых высокополярны (например, жидкий аммиак и жидкий фтороводород). Растворители с низким значением ε называются неионизирующими: этиловый эфир (ε = 4,3), бензол (ε = 2,3) и др.

Вещества могут распадаться на ионы и при их расплавлении, когда энергии теплового движения оказывается достаточно для разрыва полярных связей. Следовательно, э лектролитическая диссоциация – это процесс рас­пада молекул веществ на ионы под действием полярных молекул раствори­теля, а также при их расплавлении.

Процесс диссоциации в зависимости от структуры растворяющихся ве­ществ протекает по-разному. Наиболее типичны 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.

Когда кристалл соли, например, хлорида калия, попадает в воду, то расположенные на его поверхности ионы притягивают к себе полярные мо­лекулы воды (ион-дипольное взаимодействие). К ионам калия молекулы во­ды притягиваются своими отрицательными полюсами, а к хлорид-ионам – положительными. 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 К⁺ и Cl^– от кристалла и перехода их в раствор. Вслед за первым слоем ионов в раствор переходит следующий слой, и таким образом идёт постепенное растворение кристалла.

Иначе протекает диссоциация полярных молекул. Молекулы воды, притянувшиеся к концам полярной молекулы (диполь-дипольное взаимодей­ствие), поляризуют её. Такая поляризация в сочетании с колебательным теп­ловым движением окружающих её молекул воды приводит в конечном счёте к распаду полярной молекулы на ионы. Как и в случае растворения ионного кристалла, эти ионы гидратируются. При этом ион водорода Н⁺ (т. е. про­тон) оказывается прочно связанным с молекулой воды в ион гидроксония Н₃О⁺. Так, при растворении в воде хлороводорода происходит процесс, кото­рый схематически можно выразить уравнением