/ / การแยกส่วนทางไฟฟ้า: รากฐานทางทฤษฎีของเคมีไฟฟ้า

การแยกส่วนทางไฟฟ้า: รากฐานทางทฤษฎีของเคมีไฟฟ้า

การแยกส่วนทางไฟฟ้ามีบทบาทอย่างมากในชีวิตของเราแม้ว่าโดยปกติแล้วเราจะไม่คิดถึงเรื่องนี้ก็ตาม ด้วยปรากฏการณ์นี้ที่มีความเกี่ยวข้องกับการนำไฟฟ้าของเกลือกรดและเบสในตัวกลางที่เป็นของเหลว ตั้งแต่จังหวะการเต้นของหัวใจครั้งแรกที่เกิดจากกระแสไฟฟ้า "มีชีวิต" ในร่างกายมนุษย์ซึ่งเป็นของเหลวถึงแปดสิบเปอร์เซ็นต์ไปจนถึงรถยนต์โทรศัพท์มือถือและเครื่องเล่นเพลงซึ่งแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้นั้นเป็นแบตเตอรี่ไฟฟ้าเคมีเป็นหลักการแยกทางไฟฟ้าจะปรากฏอยู่ทุกหนทุกแห่งที่อยู่ใกล้เรา

การแยกทางไฟฟ้า

ในถังขนาดยักษ์มีไอระเหยที่เป็นพิษออกมาจากอะลูมิเนียมหลอมที่อุณหภูมิสูงโลหะ "มีปีก" - อลูมิเนียมได้มาโดยวิธีอิเล็กโทรลิซิส วัตถุทั้งหมดรอบตัวเราตั้งแต่ตะแกรงหม้อน้ำชุบโครเมี่ยมไปจนถึงต่างหูชุบเงินในหูต่างก็เคยพบกับสารละลายหรือเกลือหลอมเหลวและด้วยเหตุนี้จึงเกิดปรากฏการณ์นี้ ไม่ใช่เพื่ออะไรที่การแยกตัวทางไฟฟ้าได้รับการศึกษาโดยวิทยาศาสตร์ทั้งสาขา - เคมีไฟฟ้า

เมื่อละลายโมเลกุลของตัวทำละลายเหลวเข้าสู่พันธะเคมีกับโมเลกุลของตัวถูกละลายสร้างตัวละลาย ในสารละลายที่เป็นน้ำเกลือกรดและเบสมีความอ่อนไหวต่อการแยกตัวออกจากกันมากที่สุด อันเป็นผลมาจากกระบวนการนี้โมเลกุลของตัวถูกละลายสามารถสลายตัวเป็นอิออน ตัวอย่างเช่นภายใต้อิทธิพลของตัวทำละลายในน้ำไอออน Na+ และ CI-ที่อยู่ในผลึกไอออนิก NaCl จะผ่านเข้าไปในตัวกลางของตัวทำละลายในคุณภาพใหม่ของอนุภาคที่ละลายน้ำแล้ว (ไฮเดรต)

ระดับการแยกตัวด้วยไฟฟ้า

นี่เป็นปรากฏการณ์ที่มีลักษณะเป็นกระบวนการเป็นหลักการแตกตัวทั้งหมดหรือบางส่วนของสารที่ละลายเป็นไอออนอันเป็นผลมาจากการสัมผัสกับตัวทำละลายและเรียกว่า "การแยกตัวทางไฟฟ้า" กระบวนการนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเคมีไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมีความสำคัญอย่างยิ่งที่การแยกตัวของระบบหลายองค์ประกอบที่ซับซ้อนจะมีลักษณะเป็นขั้นตอน ด้วยปรากฏการณ์นี้ทำให้จำนวนไอออนในสารละลายเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งทำให้สารอิเล็กโทรไลต์แตกต่างจากสารที่ไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์

ในระหว่างอิเล็กโทรไลซิสไอออนจะมีความชัดเจนทิศทางการเคลื่อนที่: อนุภาคที่มีประจุบวก (ไอออนบวก) - ไปยังอิเล็กโทรดที่มีประจุลบเรียกว่าแคโทดและไอออนบวก (แอนไอออน) - ไปยังแอโนดซึ่งเป็นอิเล็กโทรดที่มีประจุตรงกันข้ามซึ่งจะถูกปล่อยออกมา ไอออนบวกจะลดลงและแอนไอออนจะถูกออกซิไดซ์ ดังนั้นการแยกตัวออกเป็นกระบวนการที่ย้อนกลับได้

การแตกตัวของกรดอะซิติก

หนึ่งในลักษณะพื้นฐานของสิ่งนี้ของกระบวนการไฟฟ้าเคมีคือระดับของการแยกตัวด้วยไฟฟ้าซึ่งแสดงโดยอัตราส่วนของจำนวนอนุภาคไฮเดรตต่อจำนวนโมเลกุลทั้งหมดของสารที่ละลาย ยิ่งตัวบ่งชี้นี้สูงแสดงว่าอิเล็กโทรไลต์ของสารนี้มีประสิทธิภาพมากขึ้น บนพื้นฐานนี้สารทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอความแข็งแรงปานกลางและแรง

ระดับของความร้าวฉานขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้:ก) ลักษณะของตัวถูกละลาย b) ลักษณะของตัวทำละลายค่าคงที่เป็นฉนวนและขั้ว c) ความเข้มข้นของสารละลาย (ยิ่งตัวบ่งชี้นี้ต่ำเท่าไหร่ระดับการแยกตัวก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น) d) อุณหภูมิของตัวกลางในการละลาย ตัวอย่างเช่นการแยกตัวของกรดอะซิติกสามารถแสดงได้ด้วยสูตรต่อไปนี้:

3UNOOH N.+ + ช3SOO-

อิเล็กโทรไลต์ที่แข็งแกร่งแยกตัวออกจากกันในทางปฏิบัติไม่สามารถย้อนกลับได้เนื่องจากไม่มีโมเลกุลเริ่มต้นและไอออนที่ไม่ไฮเดรตหลงเหลืออยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำ นอกจากนี้ควรเสริมด้วยว่าสารทั้งหมดที่มีพันธะเคมีประเภทขั้วไอออนิกและโควาเลนต์อยู่ภายใต้กระบวนการแยกตัวออกจากกัน ทฤษฎีการแยกตัวด้วยไฟฟ้าได้รับการกำหนดโดยนักฟิสิกส์และนักเคมีชาวสวีเดนที่มีชื่อเสียง Svante Arrhenius ในปีพ. ศ. 2430

ชอบ:
0
บทความยอดนิยม
การพัฒนาทางจิตวิญญาณ
อาหาร
Y