Elektrisk dissociation: teoretisk grundlag for elektrokemi

Elektrisk dissociation spiller en enorm rollei vores liv, selvom vi normalt ikke tænker over det. Det er med dette fænomen, at den elektriske ledningsevne af salte, syrer og baser i et flydende medium er forbundet. Fra de første hjerterytmer forårsaget af "levende" elektricitet i menneskekroppen, som er firs procent af væsker, til biler, mobiltelefoner og iPod'er, hvis genopladelige batterier i det væsentlige er elektrokemiske batterier, er elektrisk dissociation usynligt til stede overalt i nærheden af ​​os.

I kæmpe kar, der oser af giftige dampefra bauxit smeltet ved høje temperaturer ved hjælp af elektrolysemetoden opnås et "vinget" metal - aluminium. Alle genstande omkring os, fra forkromede radiatorgitre til sølvbelagte øreringe i ørerne, har nogensinde stødt på løsninger eller smeltede salte, og derfor dette fænomen. Det er ikke for ingenting, at elektrisk dissociation studeres af en hel gren af ​​videnskaben - elektrokemi.

Ved opløsning af et flydende opløsningsmiddelmolekyleindgå i en kemisk binding med molekylerne i det opløste stof og danne solvater. I en vandig opløsning er salte, syrer og baser mest modtagelige for dissociation. Som et resultat af denne proces kan molekylerne i det opløste stof nedbrydes til ioner. For eksempel under indflydelse af et vandigt opløsningsmiddel, Na-ioner⁺ og CI^-der er i den ioniske NaCl-krystal, passerer ind i opløsningsmiddelmediet i den allerede nye kvalitet af solvatiserede (hydratiserede) partikler.

Dette er et fænomen, der i det væsentlige er en procesfuldstændig eller delvis opløsning af et opløst stof i ioner som et resultat af virkningen af ​​et opløsningsmiddel og kaldes "elektrisk dissociation". Denne proces er yderst vigtig for elektrokemi. Det er også af stor betydning, at dissociationen af ​​komplekse multikomponentsystemer er karakteriseret ved et trinvist forløb. Med dette fænomen bemærkes også en kraftig stigning i antallet af ioner i opløsningen, som adskiller elektrolytiske stoffer fra ikke-elektrolytiske.

Under elektrolyse har ioner en klarbevægelsesretning: partikler med en positiv ladning (kationer) - til en negativt ladet elektrode, kaldet katoden, og positive ioner (anioner) - til anoden, en elektrode med den modsatte ladning, hvor de aflades. Kationer reduceres, og anioner oxideres. Derfor er dissociation en reversibel proces.

Et af de grundlæggende kendetegn ved detteaf den elektrokemiske proces er graden af ​​elektrolytisk dissociation, der udtrykkes som forholdet mellem antallet af hydratiserede partikler og det samlede antal molekyler af det opløste stof. Jo højere denne indikator, desto kraftigere er dette stof. På dette grundlag er alle stoffer opdelt i svag, middel styrke og stærke elektrolytter.

Graden af ​​dissociation afhænger af følgende faktorer:a) arten af ​​det opløste stof b) opløsningsmidlets beskaffenhed, dens dielektriske konstant og polaritet; c) koncentrationen af ​​opløsningen (jo lavere denne indikator, jo større er dissociationsgraden); d) opløsningsmediets temperatur. For eksempel kan dissociationen af ​​eddikesyre udtrykkes ved følgende formel:

CH₃UNOOH N⁺ + CH₃SOO^-

Stærke elektrolytter adskiller sig praktisk taltirreversibel, da der ikke er nogen initialmolekyler og ikke-hydratiserede ioner i deres vandige opløsning. Det skal også tilføjes, at alle stoffer med ioniske og kovalente polære typer af kemiske bindinger er genstand for dissociationsprocessen. Teorien om elektrolytisk dissociation blev formuleret af den fremragende svenske fysiker og kemiker Svante Arrhenius i 1887.