Teoria della dissociazione elettrolitica

Molecole d'acqua. La sfera rossa è l'atomo di ossigeno e i due bianchi, idrogeno. Con licenza

Cos'è la teoria della dissociazione elettrolitica?

IL Teoria della dissociazione elettrolitica Si riferisce alla separazione della molecola di un elettrolita nei suoi atomi costituenti. La dissociazione degli elettroni è la separazione di un composto sui suoi ioni nella soluzione in arrivo. La dissociazione elettrolitica si verifica a seguito dell'interazione del soluto e del solvente.

I risultati effettuati negli spettroscopi indicano che questa interazione è principalmente di natura chimica. Inoltre, alla capacità di solvatazione delle molecole di solvente e alla costante dielettrica del solvente, una proprietà macroscopica svolge anche un ruolo importante nella dissociazione elettrolitica.

La teoria classica della dissociazione elettrolitica fu sviluppata da Svante Arrhenius (1859-1927) e Wilhelm Ostwald (1853-1932) durante il 1880.

Arrhenius ha descritto gli acidi e le basi: gli acidi sono sostanze in grado di dissolversi in acqua di rilascio di acqua o ioni idrogeno (H+) e le basi sono quelle che, quando si dissolvono in acqua, possono rilasciare ioni idrossido (OH-). Ha anche scoperto che entrambe le sostanze, quando si dissolvono in acqua, conducono elettricità. Queste sostanze sono conosciute come elettroliti.

La teoria si basa sulla presunzione di dissociazione incompleta del soluto, caratterizzata dal grado di dissociazione, che è la frazione delle molecole di elettroliti che si dissociano.

L'equilibrio dinamico tra molecole e ioni dissociate è descritto dalla legge sull'azione di massa.

Esistono diverse osservazioni sperimentali che supportano questa teoria, tra cui gli ioni presenti negli elettroliti solidi, l'applicazione della legge OHM, la reazione ionica, il calore della neutralizzazione, le proprietà anormali coligative e il colore della soluzione.

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Basi di teoria 

Questa teoria descrive le soluzioni acquose in termini di acidi, che si dissociano per offrire ioni idrogeno e basi, che si dissociano per offrire ioni idrossile. Il prodotto di un acido e una base è sale e acqua.

Questa teoria fu esposta nel 1884 per spiegare le proprietà delle soluzioni elettrolitiche. È anche noto come teoria ionica.

Quando un elettrolita viene sciolto in acqua, si separa in due tipi di particelle caricate: uno che trasporta un carico positivo e l'altro un carico negativo. Queste particelle caricate sono gli ioni. Gli ioni caricati positivamente sono chiamati cationi e quelli che sono caricati negativamente, anioni.

Nella sua forma moderna, la teoria presuppone che gli elettroliti solidi siano composti da ioni che rimangono uniti dalle forze elettrostatiche dell'attrazione.

Quando un elettrolita viene sciolto in un solvente, queste forze si indeboliscono e quindi l'elettrolita attraversa una dissociazione negli ioni: gli ioni vengono sciolti.

Il processo di separazione delle molecole in uno ioni elettroliti è chiamato ionizzazione. La frazione del numero totale di molecole presenti nella soluzione come ioni è nota come grado di ionizzazione o grado di dissociazione. Questo grado può essere rappresentato dal simbolo α.

È stato osservato che tutti gli elettroliti non sono ionizzati allo stesso livello. Alcuni sono quasi completamente ionizzati, mentre altri sono debolmente ionizzati. Il grado di ionizzazione dipende da diversi fattori.

Gli ioni presenti nella soluzione si incontrano costantemente per formare molecole neutre, creando così uno stato di equilibrio dinamico tra molecole ionizzate e non -ionizzate.

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Quando una corrente elettrica viene trasmessa attraverso la soluzione elettrolitica, gli ioni positivi (cationi) si muovono verso il catodo e gli ioni negativi (anioni) si spostano verso l'anodo per scaricare. Ciò significa che si verifica l'elettrolisi.

Soluzioni elettrolitiche

Le soluzioni elettrolitiche sono sempre neutrali per natura, poiché il carico totale di un set ionico è sempre uguale al carico totale dell'altro set di ioni. Tuttavia, non è necessario che il numero dei due set di ioni sia sempre lo stesso.

Le proprietà degli elettroliti nella soluzione sono le proprietà degli ioni presenti nella soluzione.

Ad esempio, una soluzione acida contiene sempre ioni H+ mentre la soluzione di base contiene ioni OH e le proprietà caratteristiche delle soluzioni sono quelle con ioni H e OH, rispettivamente.

Gli ioni agiscono come molecole verso la depressione del punto di congelamento, aumentando il punto di ebollizione, abbassando la pressione del vapore e stabilendo la pressione osmotica.

La conduttività della soluzione elettrolitica dipende dalla natura e dal numero di ioni quando la corrente viene caricata attraverso la soluzione dal movimento ionico.

Gli ioni

La teoria classica della dissociazione elettrolitica è applicabile solo per diluire soluzioni di elettroliti deboli.

Gli elettroliti forti in soluzioni diluite sono praticamente completamente dissociati. Di conseguenza, l'idea di un equilibrio tra ioni dissociati e molecole non ha importanza.

Secondo i concetti chimici, le coppie ioniche e gli aggregati più complessi si formano in forti soluzioni di elettroliti in concentrazioni di media e alte concentrazioni.

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I dati moderni indicano che le coppie ioniche sono costituite da due ioni di caricamento opposti a contatto o separati da una o più molecole di solvente. Le coppie di ioni sono elettricamente neutre e non partecipano alla trasmissione dell'elettricità.

Nelle soluzioni relativamente diluite di elettroliti forti, l'equilibrio tra ioni disciolti individualmente e coppie ioni può essere descritto approssimativamente in un modo simile alla teoria classica della dissociazione elettrolitica mediante costante dissociazione.

Fattori relativi al grado di ionizzazione

Il grado di ionizzazione di una soluzione elettrolitica dipende dai seguenti fattori:

• Natura del soluto: Quando le parti ionizzabili della molecola di una sostanza sono collegate da legami covalenti anziché da legami elettrovalenti, nella soluzione vengono forniti meno ioni. Queste sostanze sono chiamate elettroliti deboli. Per la loro parte, elettroliti forti sono quasi completamente ionizzati nella soluzione.
• Natura del solvente: La funzione principale del solvente è indebolire le forze di attrazione elettrostatica tra due ioni per separarle. L'acqua è considerata il miglior solvente.
• Diluizione: La capacità di ionizzazione di un elettrolita è inversamente proporzionale alla concentrazione della sua soluzione. Pertanto, il grado di ionizzazione aumenta con l'aumento della diluizione della soluzione.
• Temperatura: Il grado di ionizzazione aumenta con l'aumento della temperatura. Questo perché, a temperature più elevate, la velocità molecolare aumenta, superando le forze di attrazione tra gli ioni.

Riferimenti

1. Dissociazione elettrolitica. Recuperato dal dizionario.com.
2. Teoria della dissociazione elettrolitica. Recuperato dal vocabolario.com.
3. Teoria di Arrhenius della dissociazione clectrolitica. Recuperato da Asktiitiani.com.