Теорія електролітичної дисоціації.

Уже відомо, що особливості водних розчинів електролітів пояснив шведський вчений С. Арреніус. Він запропонував теорію електролітичної дисоціації. Основні положення його теорії такі:

1. Електроліти під час розчинення у воді розпадаються на позитивно і негативно зарядженні йони.

2. Позитивно зарядженні йони, які притягуються до катода (негативно зарядженого полюса), називаються катіонами.

3. Негативно зарядженні йони, які притягуються до анода(позитивно зарядженого полюса), називаються аніонами.

4. Дисоціація – процес оборотний.

З огляду на положення теорій електролітичної дисоціації, можна скласти рівняння дисоціації кислот, основ, і солей та описати властивості цих класів речовин.

Дисоціація кислот.

Під час дисоціації розчинних у воді кислот завжди утворюfються йони Гідрогену , точніше гідратовані йони Гідрогену , або , які називають йонами гідроксонію. Вони зумовлюють найважливіші властивості кислот(кислий смак, дію на індикатори, взаємодію з основами):

Інші позитивно заряджені йони, крім йонів Гідрогену, підчас дисоціації не утворюються.

Щоб краще зрозуміти суть процесу дисоціації слід розглянути структурну формулу кислоти наприклад, сульфатної, та визначити найбільший полярний зв'язок:

 

У сульфатній кислоті найбільш полярними є зв'язок між Гідрогеном і Оксигеном, отже, у розчині саме він уде розриватися. Зв'язок між Сульфуром та Оксигеном є слабко полярним(різниця електронегативностей дуже мала), отже, при дисоціації він розриватися не буде. Рівняння електролітичної дисоціації сульфатної кислоти виглядає таким чином:

Число йонів Гідрогену, які утворюються під час розчеплення однієї молекули кислоти, визначає її основність. Так , – одноосновні кислоти, ,

– двоосновні, - триосновна.

Двох – і багато основні кислоти дисоціюють ступінчасто, тобто поступово відщеплюють

Гідрогену, в зв’язку з тим, що двохосновна кислота, то й дисfоціювати вона буде ступінчасто.

Перший ступінь:

Другий ступінь:

Отже, з точки зору електролітичної дисоціації Арреніуса, кислоти – це електроліти, під час дисоціації яких утворюються катіони Гідрогену та аніони кислотного залишку.

Дисоціація основ.

Під час дисоціації основ утворюються гідроксид – йони , наявність яких зумовлює основні властивості (зміну забарвлення індикатора, взаємодію з кислотами). Наприклад, розчинні у воді основи (луги) дисоціюють так:

Для кращого розуміння цього процесу давайте розглянемо структурну формулу кальцій гідроксиду:

У кальцій гідроксиду найбільш полярним є зв'язок між Кальцієм та Оксигеном, отже, у розчині саме він буде розриватися. Зв'язок між Гідрогеном і Оксигеном є слабо полярним (різниця електронегативностей невелика), отже, при дисоціації основ утворюються катіони металів і гідроксид – аніони. До складу входить дві гідроксильні групи, тому процес дисоціації відбувається ступінчасто:

Перший ступінь:

Другий ступінь:

Загальне ж рівняння електролітичної дисоціації основи виглядає таким чином:

З точки зору електролітичної дисоціації, основи – це електроліти, під час дисоціації яких утворюються катіони металічного елемента, та гідроксид аніон ОН.

 

Дисоціація солей.

Під впливом води кристали солей розщеплюються на позитивно заряджені йони металів і негативно заряджені йони кислотних залишків, наприклад:

Розглянемо також, наприклад структурну формулу натрій сульфату:

У натрій сульфаті найбільш полярним є зв'язок між Натрієм та Оксигеном, отже, у розчині саме він буде розриватисяю Зв'язок між Сульфуром та Оксигеном є слабко полярним(різниця електронегативностей дуже мала), отже, при дисоціації вона розриватися не буде. Структурна формула:

Важливим є той момент, що в розчині дисоціюють лише розчинні солі. З точки зору електролітичної дисоціації, солі – це електроліти, під час дисоціації яких утворюються катіони металічного елемента і аніони кислотного залишку.