Sók, savak és lúgok disszociációja. Elmélet és gyakorlati alkalmazás

A fizikai kémia és biokémia számára közösegy eljárás, amelyben az anyag szemcséinek - molekulák, ionok (pozitív töltésű részecskék, úgynevezett kationok és negatív töltésű részecskék, úgynevezett anionok) gyökök szétesnek kisebb részecskékre. Ezt a folyamatot disszociációnak nevezzük, amely a latin "disszociáció" -ként való fordításban azt jelenti, hogy "elválasztás". Jellemzője, hogy az ilyen mutatók, mint a „disszociációs mértéke”, mutatja az arány a disszociált részecskéket a részecskék össz-számával összeomlása előtt, azaz, azon részecskék hányadát, amelyek szétesett. A részecskék bomlási folyamatának folyamata az anyag bizonyos hatásainak eredményeképpen megtörténhet, e hatások jellege meghatározza a disszociáció típusát. Megkülönböztetik a termikus disszociációt, a fotodiszszociációt, az ionizáló sugárzás hatására történő disszociációt, az elektrolitikus disszociációt. A disszociáció az asszociáció és a rekombináció ellentéte. Ezt a folyamatot gyakran összekeverik az ionizációval.

Az elektrolitikus disszociáció azegyfajta disszociáció, az oldószer poláris molekuláinak befolyása alatt áll és kémiai természetű. Olyan anyagokat neveznek elektrolitoknak (savak, sók, bázisok), amelyek képesek az ionok disszociációjára és az oldószer elektromos áramának vezetésére. Azok az anyagok, amelyek nem oldódnak fel ionokká (alkoholok, éterek, szénhidrátok stb.), Nem elektrolit. Az elektrolitok legfontosabb oldószere a víz. Maga a víz gyenge elektrolit. A poláris oldószerek (például az etanol, az ammónia és az ecetsav) képesek feloldani az elektrolitokat. A savak, lúgok disszociációja, valamint a sók disszociációja vizes oldatokban fordul elő. A sók a kémiai vegyületek olyan csoportjai, amelyek molekulái pozitív töltésű részecskékből (fémkationok) és negatív töltésű részecskékből (savmaradékok anionjai) állnak. A savas sók, ellentétben a hagyományos sókkal, kétféle kationból (fém és hidrogén) és savmaradék anionjából állnak. Vízben oldva a só molekulák ionokká válnak. A sót a víz elpárologtatásával lehet helyreállítani.

Erős és gyenge elektrolit van. Az elektrolitikus disszociáció klasszikus elméletében ez a folyamat reverzibilisnek tekinthető, de ez csak a gyenge elektrolitokra vonatkozik híg oldatokban. Egy elektrolitos disszociáció savak, bázisok, sók, visszafordíthatatlan folyamat, mivel a só (gyakorlatilag minden kivéve bizonyos komplex), savak és bázisok (azok, amelyeket alkáli- és alkáliföldfémek) erős elektrolitok és molekulák gyenge megoldások teljesen (100 %) ionokká disszociálódnak. Erős elektrolitok: NaCl (nátrium-klorid), HNO3 (salétromsav), HClO3 (klórsav), CaCl2 (kalcium-klorid), NaOH (nátrium-hidroxid). Gyenge elektrolitok: NH4OH (ammónium-hidroxid), H2C03 (szénsav), CH3COOH (ecetsav) és a legtöbb szerves sav és bázis. Vízben oldódáskor részben feloszlik (általában ez az érték 1-10%).

Ezért igaz, hogy a megoldásErős elektrolitok csak ionokat tartalmaznak, és a gyenge elektrolitok oldatánál többnyire összetört anyag molekulák. A sók disszociációja azt eredményezi, hogy az oldat csak a fém ionjait és a savmaradékokat tartalmazza (például a nátrium-kation Na + és a klór-anion Cl-), és nincsenek oldatlan molekulák (NaCl). A savas sók disszociációja fémkationot, hidrogén-kationt és egy savmaradék anionját eredményezi az oldatban. Például a savas só NaHCO 3 (nátrium-hidrogén-karbonát) disszociáiódik nátrium-kationhoz (Na +), hidrogén kationhoz (H-) és savas szénsavmaradék (CO3-) anionjához.

Ha az elektrolit oldat (olvadék) be van helyezveelektrolizáló cella (edény anód és a katód), ha feszültséget kezdeni irányított mozgását a töltött részecskék, hogy az elektródák ellenkező töltésű: pozitív kationok -, hogy a negatív töltésű katód, míg a negatív anionokat -, hogy a pozitív töltésű anód. Az elektrolitok ezen tulajdonsága, különösen a sók disszociációja széles körben használatos a mérnöki tervezésben. Az elektrolízis módszere az alumínium, réz (elektrolitikus finomítás) ipari termelése. Elektrolízis termel a legtisztább anyagokat, mint tisztasági nem lehet elő más módszerekkel (desztillálás, kristályosítás és mások). Az elektrolízis kivont fémek ércekből, tisztítani, mivel a katód rakódik csak a fém-kation, és a szennyezések maradnak oldatban vagy olvadékban. Ilyen jelenség, mint a sók disszociációja a tiszta hidrogén és a tiszta klór előállítása alatt. Vízben a nátrium-klorid bomlik ionokká: nátrium-kation és klór-anion. Az anódon osztják tiszta klór a katód - a melléktermékként hidrogén, és az oldatot fogja képezni egy másik fontos mellékterméke - nátrium-hidroxid.