Elektriksel ayrışma: elektrokimyanın teorik temelleri

Elektriksel ayrışma büyük bir rol oynarHayatımızda olsa biz genellikle bu konuda sanmıyorum. Bu olayda, sıvı bir ortamda tuzların, asitlerin ve bazların iletkenliğinin ilişkili olduğu görülür. Her yerde etrafımızda görünmez mevcut elektrikli ayrışma - arabalar, cep telefonları ve oyuncuların, doğal olarak elektrokimyasal piller vardır şarj edilebilir piller için, akışkanın oluşur seksen yüzde biri insan vücudunda elektriğin bir "canlı" neden ilk kalp ritimleri, beri.

Zehirli buharlar yayan dev buharlardaYüksek sıcaklıklarda eritilmiş, boksit elektroliz yöntemi "kanatlı" metal içerir - alüminyum. krom kaplı radyatör çevremizdeki tüm nesneler, şimdiye çözümleri veya erimiş tuzların ve dolayısıyla fenomen ile karşı karşıya kulaklarında küpe kadar kapsar. elektrokimya - Değil boşuna elektrik ayrışma bilimin bütün dalı inceledi.

Sıvı-çözücü molekülünü çözerkenSolvent oluşturan moleküller ile kimyasal bağa girer. Sulu bir ayrışma çözeltisinde, tuzlar, asitler ve bazlar en duyarlı olanlardır. Bu işlem sonucunda, çözünmüş maddenin molekülleri iyonlara dönüşebilir. Örneğin, sulu bir çözücünün etkisi altında, Na iyonları⁺ ve CI^-İyonik NaCl kristalinde bulunan, çözülmüş ortamın (solunan (hidrate) partiküllerin yeni bir kalitesinde geçmesidir.

Özünde bir süreç olan bu fenomençözünmüş maddenin çözücünün etkisiyle iyonlara tam veya kısmi çözünmesi ve "elektriksel ayrışma" olarak adlandırılır. Bu işlem elektrokimya için çok önemlidir. Büyük önem taşıyan, karmaşık çok bileşenli sistemlerin ayrışmasının, adım adım bir akışla karakterize edilmesidir. Bu fenomen, elektrolitik maddeleri elektrolitik olmayanlardan ayıran, çözeltideki iyonların sayısında keskin bir artışla da işaretlenir.

Elektroliz sırasında iyonlar temizhareket yönü: pozitif yüklü (katyonlar) partiküller - katot olarak adlandırılan negatif yüklü bir elektrot ve anotta pozitif iyonlar (anyonlar), taburcu oldukları zıt şarjlı bir elektrot. Katyonlar indirgenir ve anyonlar oksitlenir. Bu nedenle, ayrışma geri dönüşümlü bir süreçtir.

Bunun temel özelliklerinden birielektrokimyasal işlem, hidratlanmış parçacıkların sayısının çözünmüş maddenin toplam molekül sayısına oranı ile ifade edilen elektrolitik ayrışmanın derecesidir. Bu değer ne kadar yüksek olursa, elektrolit daha güçlüdür. Bu temelde, tüm maddeler zayıf, orta kuvvetli ve güçlü elektrolitlere ayrılır.

Ayrılma derecesi aşağıdaki faktörlere bağlıdır: a) çözünenin doğası; b) solventin yapısı, dielektrik geçirgenliği ve polaritesi; c) çözeltinin konsantrasyonu (bu değer daha düşük, ayrışma derecesi ne kadar büyük olursa); d) çözünen ortamın sıcaklığı. Örneğin asetik asidin ayrışması, aşağıdaki formülle ifade edilebilir:

CH₃COOH H⁺ + CH₃COO^-

Güçlü elektrolitler pratik olarak ayrışırgeri dönüşümsüzdür, çünkü sulu çözeltilerinde, orijinal moleküller ve hidratlanmamış iyonlar yoktur. Ayrıca iyonik ve kovalent polar tip kimyasal bağlara sahip tüm maddelerin ayrışmaya duyarlı olduğu da ilave edilmelidir. Elektrolitik ayrışma teorisi, 1887'de seçkin İsveçli fizikçi ve kimyacı Svante Arrhenius tarafından formüle edildi.