HVAD ER TEORIEN OM ELEKTROLYTISK DISSOCIATION? - VIDENSKAB - 2025

Den teori om elektrolytisk dissociation refererer til adskillelse af en elektrolyt molekyle i dets bestanddele atomer. Elektrondissociation er adskillelsen af ​​en forbindelse i dets ioner i den indkommende opløsning. Elektrolytisk dissociation forekommer som et resultat af interaktionen mellem det opløste og opløsningsmidlet.

Resultater udført på spektroskoper indikerer, at denne interaktion primært er kemisk. Ud over solvationskapaciteten af ​​opløsningsmiddelmolekyler og den dielektriske konstant for opløsningsmidlet, en makroskopisk egenskab, spiller det også en vigtig rolle i elektrolytisk dissociation.

Den klassiske teori om elektrolytisk dissociation blev udviklet af S. Arrhenius og W. Ostwald i 1880'erne. Den er baseret på antagelsen om ufuldstændig dissociation af opløsningen, kendetegnet ved graden af ​​dissociation, som er fraktionen af ​​molekylerne i elektrolyt, der adskiller sig.

Den dynamiske ligevægt mellem dissocierede molekyler og ioner er beskrevet af masseaktionens lov.

Der er adskillige eksperimentelle observationer, der understøtter denne teori, herunder: ionerne, der er til stede i faste elektrolytter, anvendelsen af ​​Ohms lov, den ioniske reaktion, neutraliseringsvarmen, de unormale colligative egenskaber og opløsningens farve blandt andre.

Elektrolytisk dissociationsteori

Denne teori beskriver vandige opløsninger med hensyn til syrer, der dissocierer for at tilbyde hydrogenioner og baser, der dissocierer for at tilbyde hydroxylioner. Produktet af en syre og en base er salt og vand.

Denne teori blev udsat i 1884 for at forklare egenskaberne ved elektrolytopløsninger. Det er også kendt som ionteori.

Teoriens hovedbaser

Når en elektrolyt opløses i vand, adskilles den i to typer ladede partikler: den ene oplader en positiv ladning og den anden med en negativ ladning. Disse ladede partikler kaldes ioner. De positivt ladede ioner kaldes kationer, og dem, der er negativt ladede, kaldes anioner.

I sin moderne form antager teorien, at faste elektrolytter er sammensat af ioner, der holdes sammen af ​​de elektrostatiske tiltrækningskræfter.

Når en elektrolyt opløses i et opløsningsmiddel, svækkes disse kræfter, og derefter går elektrolytten gennem en dissociation til ioner; ionerne opløses.

Processen med at separere molekylerne i ioner i en elektrolyt kaldes ionisering. Fraktionen af ​​det samlede antal molekyler, der er til stede i opløsning som ioner, er kendt som graden af ​​ionisering eller graden af ​​dissociation. Denne grad kan repræsenteres ved symbolet α.

Det er blevet observeret, at alle elektrolytter ikke ioniseres til det samme niveau. Nogle er næsten fuldstændigt ioniserede, mens andre er svagt ioniserede. Graden af ​​ionisering afhænger af flere faktorer.

Iionerne, der er til stede i opløsningen, samles konstant og danner neutrale molekyler og skaber således en tilstand af dynamisk ligevægt mellem ioniserede og ikke-ioniserede molekyler.

Når en elektrisk strøm transmitteres gennem elektrolytopløsningen, bevæger de positive ioner (kationer) sig mod katoden, og de negative ioner (anioner) bevæger sig mod anoden for at udledes. Dette betyder, at der sker elektrolyse.

Elektrolytløsninger

Elektrolytiske opløsninger er altid neutrale af natur, da den samlede ladning af et sæt ioner altid er lig med den totale ladning for det andet sæt ioner. Det er imidlertid ikke nødvendigt, at antallet af de to sæt ioner altid skal være ens.

Egenskaberne ved elektrolytterne i opløsningen er egenskaberne for ionerne, der er til stede i opløsningen.

For eksempel indeholder en sur opløsning altid H + -ioner, mens den basiske opløsning indeholder OH-ioner, og de karakteristiske egenskaber ved opløsninger er dem med henholdsvis H- og OH-ioner.

Iionerne fungerer som molekyler mod frysepunktets depression, hæver kogepunktet, sænker damptrykket og etablerer det osmotiske tryk.

Konduktiviteten af ​​den elektrolytiske opløsning afhænger af arten og antallet af ioner, når strømmen lades gennem opløsningen ved bevægelse af ioner.

Ioner

Den klassiske teori om elektrolytisk dissociation er kun anvendelig til fortyndede opløsninger af svage elektrolytter.

Stærke elektrolytter i fortyndede opløsninger er praktisk talt fuldstændigt dissocierede; følgelig er ideen om en balance mellem ioner og dissocierede molekyler ikke vigtig.

I henhold til kemiske begreber dannes de mest komplekse ionpar og aggregater i opløsninger af stærke elektrolytter i mellem- og høje koncentrationer.

Moderne data viser, at ionpar består af to modsat ladede ioner i kontakt eller adskilt af et eller flere opløsningsmiddelmolekyler. Ionparene er elektrisk neutrale og deltager ikke i transmission af elektricitet.

I relativt fortyndede opløsninger af stærke elektrolytter kan ligevægten mellem individuelt opløste ioner og ionpar beskrives groft på en måde svarende til den klassiske teori om elektrolytisk dissociation ved konstant dissociation.

Faktorer relateret til graden af ​​ionisering

Graden af ​​ionisering af en elektrolytopløsning afhænger af følgende faktorer:

• Opløsningens art: Når de ioniserbare dele af et substans molekyle holdes sammen af ​​kovalente bindinger snarere end elektrovalente bindinger, tilføres færre ioner til opløsningen. Disse stoffer er visse svage elektrolytter. For deres del ioniseres stærke elektrolytter næsten fuldstændigt i opløsning.
• Opløsningsmidlets art: Opløsningsmidlets hovedfunktion er at svække de elektrostatiske tiltrækningskræfter mellem to ioner for at adskille dem. Vand betragtes som det bedste opløsningsmiddel.
• Fortynding: ioniseringskapaciteten af ​​en elektrolyt er omvendt proportional med koncentrationen af ​​dens opløsning. Derfor øges graden af ​​ionisering med stigende fortynding af opløsningen.
• Temperatur: ioniseringsgraden stiger med stigende temperatur. Dette skyldes, at ved højere temperaturer øges molekylhastigheden, hvilket overskrider de attraktive kræfter mellem ionerne.

Referencer

1. Elektrolytisk dissociation. Hentet fra dictionary.com.
2. Elektrolytisk dissociation. Gendannes fra encyklopædi2.thefreediction.com.
3. Teori om elektrolytisk dissociation. Gendannes fra vocabulary.com.
4. Arrhenius teori om clectrolytic dissociation. Gendannes fra asktiitians.com.