Ποια είναι η Θεωρία της Διάστασης Ηλεκτρολυτών;

Το θεωρία ηλεκτρολυτικής διάστασης αναφέρεται στον διαχωρισμό του μορίου από έναν ηλεκτρολύτη στα συστατικά του άτομα.

Η διάσπαση ηλεκτρονίων είναι ο διαχωρισμός μιας ένωσης στα ιόντα της στο εισερχόμενο διάλυμα. Η ηλεκτρολυτική διάσταση λαμβάνει χώρα ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης της διαλελυμένης ουσίας και του διαλύτη.

Τα αποτελέσματα που έγιναν σε φασματοσκοπικά δείχνουν ότι αυτή η αλληλεπίδραση είναι κυρίως χημική στη φύση. 

Εκτός από την ικανότητα διαλύτωσης των μορίων διαλύτη και διηλεκτρική σταθερά του διαλύτη, ένα μακροσκοπική ιδιότητα, παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στην ηλεκτρολυτική διάσταση.

Η κλασική θεωρία της ηλεκτρολυτικής διάστασης αναπτύχθηκε από τους S. Arrhenius και W. Ostwald κατά τη δεκαετία του 1880.

Βασίζεται στο τεκμήριο της ατελούς διάστασης της διαλυμένης ουσίας, που χαρακτηρίζεται από το βαθμό διάστασης, το οποίο είναι το κλάσμα των μορίων ηλεκτρολύτη που διαχωρίζουν.

Η δυναμική ισορροπία μεταξύ διαχωρισμένων μορίων και ιόντων περιγράφεται από το νόμο της μαζικής δράσης.

Διάφορες πειραματικές παρατηρήσεις που υποστηρίζουν αυτή τη θεωρία, συμπεριλαμβανομένων: του χρώματος των ιόντων διαλύματος στο στερεό ηλεκτρολύτη, την εφαρμογή του νόμου του Ohm, ιοντική αντίδραση, η θερμότητα εξουδετέρωσης, φυσικοχημικών ανώμαλες ιδιότητες, και, μεταξύ άλλοι.

Θεωρία της ηλεκτρολυτικής διάστασης

Αυτή η θεωρία περιγράφει υδατικά διαλύματα όσον αφορά τα οξέα, τα οποία διαχωρίζονται για να προσφέρουν ιόντα υδρογόνου και βάσεις, οι οποίες διαχωρίζονται για να προσφέρουν ιόντα υδροξυλίου. Το προϊόν ενός οξέος και μιας βάσης είναι άλας και νερό.

Αυτή η θεωρία εκτέθηκε το 1884 για να εξηγήσει τις ιδιότητες των ηλεκτρολυτικών διαλυμάτων. Είναι επίσης γνωστή ως θεωρία ιόντων.

Βασικές βάσεις της θεωρίας

Όταν ένας ηλεκτρολύτης διαλύεται στο νερό, διαχωρίζεται σε δύο τύπους φορτισμένων σωματιδίων: ο ένας φορτίζει θετικό φορτίο και ο άλλος με αρνητικό φορτίο.

Αυτά τα φορτισμένα σωματίδια ονομάζονται ιόντα. Τα θετικά φορτισμένα ιόντα ονομάζονται κατιόντα και εκείνα που είναι αρνητικά φορτισμένα αναφέρονται ως ανιόντα.

Στη σύγχρονη μορφή της, η θεωρία υποθέτει ότι οι στερεοί ηλεκτρολύτες αποτελούνται από ιόντα που συγκρατούνται από τις ηλεκτροστατικές δυνάμεις έλξης.

Όταν ένας ηλεκτρολύτης διαλύεται σε ένα διαλύτη, οι δυνάμεις αυτές εξασθενούν και μετά ο ηλεκτρολύτης διέρχεται από μια διάσταση στα ιόντα. τα ιόντα διαλύονται.

Η διαδικασία διαχωρισμού των μορίων σε ιόντα από έναν ηλεκτρολύτη ονομάζεται ιονισμός. Το κλάσμα του συνολικού αριθμού των μορίων που υπάρχουν στο διάλυμα ως ιόντα είναι γνωστό ως ο βαθμός ιονισμού ή ο βαθμός διάστασης. Αυτός ο βαθμός μπορεί να αναπαρασταθεί από το σύμβολο α.

Έχει παρατηρηθεί ότι όλοι οι ηλεκτρολύτες δεν ιονίζονται στο ίδιο επίπεδο. Ορισμένοι είναι σχεδόν εξ ολοκλήρου ιονισμένοι, ενώ άλλοι είναι ασθενώς ιονισμένοι. Ο βαθμός ιονισμού εξαρτάται από διάφορους παράγοντες.

Τα ιόντα που υπάρχουν στο διάλυμα συνεχώς επανασυνδέονται για να σχηματίσουν ουδέτερα μόρια, δημιουργώντας έτσι μια κατάσταση δυναμικής ισορροπίας μεταξύ ιονισμένων και μη ιονισμένων μορίων.

Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται διαμέσου του ηλεκτρολυτικού διαλύματος, θετικά ιόντα (κατιόντα) κινούνται προς την κάθοδο, και τα αρνητικά ιόντα (ανιόντα) κινούνται προς την άνοδο που πρέπει να απορριφθούν. Αυτό σημαίνει ότι συμβαίνει ηλεκτρόλυση.

Ηλεκτρολυτικά διαλύματα

Τα ηλεκτρολυτικά διαλύματα είναι πάντοτε ουδέτερης φύσεως αφού η συνολική φόρτιση ενός συνόλου ιόντων είναι πάντοτε ίση με το συνολικό φορτίο της άλλης σειράς ιόντων.

Ωστόσο, δεν είναι απαραίτητο ο αριθμός των δύο συνόλων ιόντων να είναι πάντα ίσος.

Οι ιδιότητες των ηλεκτρολυτών στο διάλυμα είναι οι ιδιότητες των ιόντων που υπάρχουν στο διάλυμα.

Για παράδειγμα, ένα όξινο διάλυμα περιέχει πάντα ιόντα Η + ενώ το βασικό διάλυμα περιέχει ιόντα ΟΗ και οι χαρακτηριστικές ιδιότητες των διαλυμάτων είναι εκείνα με ιόντα Η- και ΟΗ- αντιστοίχως.

Τα ιόντα δρουν ως μόρια προς την κατάθλιψη του σημείου πήξης, αυξάνοντας το σημείο βρασμού, μειώνοντας την τάση ατμών και καθορίζοντας την οσμωτική πίεση.

Η αγωγιμότητα της ηλεκτρολυτικής λύσης εξαρτάται από τη φύση και τον αριθμό των ιόντων όταν φορτίζεται το ρεύμα μέσω της λύσης με την κίνηση των ιόντων.

Τα ιόντα

Η κλασική θεωρία της ηλεκτρολυτικής διάστασης είναι εφαρμόσιμη μόνο σε αραιωμένα διαλύματα ασθενών ηλεκτρολυτών.

Οι ισχυροί ηλεκτρολύτες στα αραιωμένα διαλύματα είναι ουσιαστικά εντελώς αποσυνδεδεμένοι. Κατά συνέπεια η ιδέα της ισορροπίας μεταξύ ιόντων και διαχωρισμένων μορίων δεν έχει σημασία.

Σύμφωνα με τις χημικές έννοιες, τα ζεύγη ιόντων και τα πιο σύνθετα συσσωματώματα σχηματίζονται σε διαλύματα ισχυρών ηλεκτρολυτών σε μεσαίες και υψηλές συγκεντρώσεις.

Τα σύγχρονα δεδομένα υποδεικνύουν ότι τα ζεύγη ιόντων αποτελούνται από δύο αντίθετα ιόντα φορτίου σε επαφή ή διαχωρισμένα από ένα ή περισσότερα μόρια διαλύτη. Τα ζεύγη ιόντων είναι ηλεκτρικά ουδέτερα και δεν συμμετέχουν στη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας.

Σε σχετικά αραιά διαλύματα ισχυρών ηλεκτρολυτών, η ισορροπία μεταξύ μεμονωμένα διαλυμένα ιόντα και ζεύγη ιόντων μπορεί να περιγραφεί κατά προσέγγιση παρόμοια με την κλασσική θεωρία της ηλεκτρολυτικής τρόπο διαστάσεως από την σταθερά διάστασης.

Παράγοντες που σχετίζονται με το βαθμό ιονισμού

Ο βαθμός ιονισμού ενός διαλύματος ηλεκτρολύτη εξαρτάται από τους ακόλουθους παράγοντες:

• Φύση της διαλυμένης ουσίαςΌταν τα ιονίσιμα τμήματα του μορίου μιας ουσίας συνδέονται με ομοιοπολικούς δεσμούς αντί για ηλεκτροσθενούς δεσμούς, λιγότερα ιόντα παρέχονται στο διάλυμα. Αυτές οι ουσίες είναι ορισμένοι αδύναμοι ηλεκτρολύτες. Από την πλευρά του, οι ισχυροί ηλεκτρολύτες είναι σχεδόν πλήρως ιονισμένοι στο διάλυμα.
• Φύση του διαλύτη: η κύρια λειτουργία του διαλύτη είναι να αποδυναμώσει τις ηλεκτροστατικές δυνάμεις έλξης μεταξύ δύο ιόντων για να τις διαχωρίσουν. Το νερό θεωρείται ως ο καλύτερος διαλύτης.
• Αραίωση: η ικανότητα ιονισμού ενός ηλεκτρολύτη είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη συγκέντρωση της λύσης του. Συνεπώς, ο βαθμός ιονισμού αυξάνει με την αύξηση της αραίωσης του διαλύματος.
• Θερμοκρασία: ο βαθμός ιονισμού αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Αυτό συμβαίνει επειδή σε υψηλότερες θερμοκρασίες, η μοριακή ταχύτητα αυξάνεται, υπερβαίνοντας τις δυνάμεις έλξης μεταξύ των ιόντων.

Αναφορές

1. Ηλεκτρολυτική διάσταση. Ανακτήθηκε από το λεξικό.com.
2. Ηλεκτρολυτική διάσταση. Ανακτήθηκε από την εγκυκλοπαίδεια2.thefreedictionary.com.
3. Θεωρία της ηλεκτρολυτικής διάστασης. Ανάκτηση από το vocabulary.com.
4. Arrhenius θεωρία της ηλεκτρολυτικής διάστασης. Ανακτήθηκε από το asktiitians.com.