В 1887 году шведским химиком Аррениусом была сформулирована теория электролитической диссоциации. Теория объясняет, почему водные растворы солей, кислот, щелочей проводят электрический ток.
Ионы образуются в результате распада (расщепления) молекул веществ. Это может произойти в растворе под действием молекул воды или при высокой температуре в расплаве. Распад молекул на ионы называется электролитической диссоциацией.
Электролиты и неэлектролиты
Не все вещества распадаются на ионы под воздействием воды. Поэтому выделяют две группы веществ:
- электролиты – молекулы распадаются на ионы;
- неэлектролиты – молекулы не распадаются на ионы.
К электролитам относятся сложные неорганические вещества:
- кислоты;
- основания;
- расплавы и растворы солей;
- твёрдые соли;
- некоторые твёрдые оксиды;
- гидроксиды.
Неэлектролиты – большинство органических веществ. К ним относятся:
- альдегиды;
- кетоны;
- углеводороды;
- углеводы.
Сущностью электролитической диссоциации является распад ковалентных полярных или ионных связей. Молекулы воды оттягивают полярные молекулы, увеличивая полярность, и разрывают их на ионы. В расплавах при высокой температуре ионы в кристаллической решётке начинают совершать колебания, которые приводят к разрушению кристалла. Ковалентные неполярные связи, присутствующие в простых веществах, достаточно прочны и не разрываются молекулами воды или при нагревании.
Виды электролитов
Электролитическая диссоциация характеризуется степенью диссоциации. Это величина, отражающая отношение числа распавшихся молекул к общему количеству молекул вещества. Степень диссоциация показывает долю молекул вещества, распавшихся на ионы. Выражается формулой
где n – количество распавшихся молекул, N – общее количество молекул.
По степени диссоциации выделяют две группы электролитов:
- сильные – распадаются практически полностью в ненасыщенных растворах (сильные кислоты, соли, щёлочи);
- слабые – распадаются частично или не распадаются (слабые кислоты, малорастворимые соли, нерастворимые основания, гидроксид аммония).
Ненасыщенный раствор содержит небольшую концентрацию растворённого вещества. Это значит, в раствор можно добавить ещё некоторое количество вещества.
Положения теории
Исследовав электролиты, Аррениус сформулировал основные положения теории электролитической диссоциации:
- вещества при взаимодействии с водой распадаются на ионы – катионы и анионы;
- электрический ток заставляет двигаться катионы к катоду, а анионы – к аноду;
- диссоциация – обратимый процесс для слабых электролитов.
Что мы узнали?
Из урока химии 9 класса узнали об электролитической диссоциации. В растворах под действием молекул воды или в расплавах под действием температуры молекулы веществ распадаются на ионы. Образовавшиеся заряженные частицы – анионы и катионы – способны переносить электрический ток. Таким образом, растворённое вещество проводит электричество и является электролитом. Теорию электролитической диссоциации сформулировал химик Аррениус.
