Растворы электролитов. Основы теории электролитической диссоциации

По электрической проводимости растворы делят на два вида: растворы не-электролитов, не способные проводить электрический ток, и растворы электро-литов, проводящие электрический ток.Электролит проводит электрический токв результате направленного перемещения его ионов, создающих поток электри-ческих зарядов. Таким образом, пропускание электрического тока через электро-лит сопровождается переносом вещества. Расплавы и растворы электролитов от-носятся к проводникам второго рода. Электропроводность электролитов в десят-ки и сотни тысяч раз меньше электропроводности металлов (проводников перво-го рода), но намного порядков больше электропроводности типичных диэлек-

триков. Так, при 18º С удельная электропроводность серебра 6, 15·10⁵, 1М раство-ра КCl 9, 8·10^-2, парафина 10^-18 ом^-1·см^-1.

Электропроводность водных растворов электролитов объясняется теорией электролитической диссоциации.

• Основные положения теории электролитической диссоциации

1. Растворение – сложный физико-химический процесс, в результате которо-го частицы растворенного вещества взаимодействуют с молекулами растворите-ля.

При растворении неэлектролитов происходит химическое взаимодействие между молекулами растворяемого вещества АВ и (n+m) молекулами H₂O с обра-зованием гидратированной молекулы АВ(n+m)H₂O:

AB+(n+m)H ₂ O AB(n+m)H ₂O (гидратация)

Эта система характеризуется отсутствием ионов в растворе и соответственно не обладает ионной электрической проводимостью.

Примерами растворов неэлектролитов могут служить растворы кислорода, сахара, глицерина в воде.

При растворении электролитов процесс протекает в две стадии: AB+(n+m)H ₂O AB(n+m)H ₂O (гидратация);

Электролитическая диссоциация —процесс распада молекул растворен-ного вещества под действием молекул растворителя на ионы. Уравнения элек-тролитической диссоциации обычно записывают в упрощенной форме без ука-зания гидратной оболочки.

AB A ⁺ + B^-.

2. Необходимым условием, определяющим возможность процесса электро-литической диссоциации, является наличие в растворяемом веществе ионных или полярных связей, а также достаточная полярность самого растворителя, ко-торая оценивается величиной диэлектрической проницаемости ε. Вода имеет высокую диэлектрическую проницаемость (ε = 81), что делает ее сильным иони-зирующим растворителем.

3. Существуют два механизма, по которым осуществляется распад электро-лита на ионы. Это определяет структура растворяющегося вещества в безводном состоянии:

а) диссоциация растворяющихся солей, т.е. кристаллов с ионной структурой

(NaCl, KCl,...);

б) диссоциация полярных молекул (HCl, HNO₃,...).

Процессу диссоциации в данном случае предшествует ионизация — pасхождение полюсов в молекуле электролита под действием молекул воды.

4. Ионы отличаются от атомов, их образующих, присутствием электрическо-го заряда. Ионы образуются в растворе электролита в таком количестве, что их суммарные заряды получаются одинаковыми, вследствие чего весь раствор в це-лом остается электронейтральным. Ионы могут быть " простыми" — образован-

ные одним атомом или " сложными" — образованные несколькими атомами

(SO₄^2-, NO₃^-, MnO₄^-,...).