С.Аррениустың электролиттік диссоциациялану теориясы

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 3 бет
Таңдаулыға:

С. Аррениустың электролиттік диссоциациялану теориясы. Диссоциациялану дәрежесі мен константасының байланысы. Оствальдтың сұйылту заңы.

Электролиттердің ерітіндісі мен балқымалары арқылы әр түрлі зарядталған (оң және теріс) иондардың бар болуы салдарынан электр тогы өтеді. Заттарды суда еріткенде немесе балқытканда иондарға ыдырауын диссоциация дейміз. Диссоциацияланатын заттар электролиттер, ал диссоциацияға ұшырамайтын заттар - бейэлектролиттпер (қант, глюкоза, спирт жөне кейбір жай газдардың (Н ₂ , 0 ₂ , N ₂ ) судағы ерітінділері жатады) . Бұл теорияның негізін 1887 жылы швед ғалымы С. Аррениус салған (Нобель сыйлығының лауреаты, 1903 жылы) Ол еруді текфизикалық құбылыс деп карастырды, диссоциациялану нәтижесінде бөлінген иондар еріткіш молекулаларына біртіндеп таралады деп санап, еріткіштің әсерін ескермеді. Осындай көзқарасты калыптастырып дамытқан әрі С. Аррениус теориясын толықтырған ғалымдар -И. А. Каблуков, В. А. Кистяковский, Д. И. Менделеев. Ал қазіргі кезде диссоциациялануды күрделі физика-химиялық үдеріс деп қарастырады.

Аррениус теориясының негізгі қағидалары:

Тұздар, қышқылдар, негіздер ерігенде және балқығанда иондарға ыдырайды.
Ерітінділер мен балқымалардың ток өткізгіштігі осы иондардың концентрациясына тәуелді болады. Олардың оң зарядталғаны катодқа деп, ал анодқа тартылатындары аниондар деп аталады. Ағылшын физигі М. Фарадей XIX ғасырдың 30-шы жылдары«электролит, ион, катион, анион»терминдерін енгізді. Ионды және ковалентті полюсті байланысты молекулалар суда ерігенде иондарға толығымен ыдырайды:

NaCl↔︎ Na++ Cl-;
HCl ↔︎ Н++ CI-;
H2S04↔︎ 2Н++ S042-

Иондардың формулаларыада зарядтың таңбасы (+, - ) оның сан мәнінен кейін жазылады.

Ac тұзы ерітіндісіндегі иондардың гидраттану механизмін карастырайық. Зат суда еріген кезде оның молекуласы иондарға ажырап қана қоймайды, осы иондар су молекулаларымен әрекеттесіп гидраттар түзеді. Полюсті су молекуласын былай белгілейміз (+ -), ол диполь (диполь - екі полюс) деп аталады:H ⁺ →0←H ⁺

Диссоциация нәтижесінде пайда болган иондар қасиеттері молекуланы құраушы атомдар мен молекулалардың қасиеттерінен өзгеше болады. Оның себебі олардың электрондық құрылысында. Осы айтылғанды ас тұзы молекуласы мысалында қарастырайық.

Na элементі мен ионын салыстырайық:

²³ ₁₁ Na1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ¹

Na+ ls ² 2s ² 2p ⁶ 3s ⁰

2311Na1s22s22p63s1: Оң зарядты ионның (катионның) радиусы атомның радиусынан кіші.

Na+ ls22s22p63s0: Оң зарядты ионның (катионның) радиусы атомның радиусынан кіші.

2311Na1s22s22p63s1: Күмістей жылтыр ақ металл.

Na+ ls22s22p63s0: Ион - түссіз.

2311Na1s22s22p63s1: Сумен шабытты өрекеттеседі:2Na + 2Н ₂ 0 = 2NaOH + Н ₂ ↑

Na+ ls22s22p63s0: Суға әсер етпейді, тек гидраттанады.

2311Na1s22s22p63s1: Тотығу-тотықсыздану реакциясында күшті тотықсыздандырғыш:Na°-ē→Na ⁺

Na+ ls22s22p63s0: Ион - тотықтырғыш: Na ⁺ + е→Na ⁰

Сl элементі мен ионын салыстырайық:

³⁵ ₁₇ Сl1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁵

Сl ^- 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶

3517Сl1s22s22p63s23p5: Теріс зарядты ионның радиусы атомның радиусынан үлкен.

Сl-1s22s22p63s23p6: Теріс зарядты ионның радиусы атомның радиусынан үлкен.

3517Сl1s22s22p63s23p5: Хлор молекуласы жай зат күйінде екі атомнан тұрады С1 ₂ , ол өткір иісті, тыныс жолдарын түршіктіретін жасыл-сары улы газ.

Сl-1s22s22p63s23p6: Ион - түссіз.

3517Сl1s22s22p63s23p5: Суда аздап еріп, әрекеттеседі:Сl ₂ + Н ₂ 0 = НСl + HCl

Сl-1s22s22p63s23p6: Суға әсер етпейді, тек гидраттанады.

3517Сl1s22s22p63s23p5: Тотығу-тотықсыздану реакциясында күшті тотықтырғыш: Сl ₂ + 2ē→2С1 ^-

Сl-1s22s22p63s23p6: Ион - тотықсыздандырғыш. 2С1 ^- -2e→Сl ₂

Na ⁺ иондарына судың диполь молекуласы теріс полюсімен, ал С1 ^- иондарына оң полюсімен бағытталады.

Ac тұзындағы хлор ион күйінде тамаққа пайдаланылады да, ал хлор молекуласы С1 ₂ - улы газ. Гидраттанған иондардың кейде түсі де өзгереді. Мысалы, сусыз CuS0 ₄ - түссіз, гидраттанғаны CuS0 ₄ • 5Н ₂ 0 - көгілдір түсті.

Диссоциациялану үдерісін сандық жағынан да сипаттауға болады.

Диссоциацияланудың қаншалықты толық жүретіндігін диссоциациялану дәрежесі (α) көрсетеді, α-ны сандық үлеспен (0-1) немесе пайызбен (0-100%) беруге болады.

Диссоцасиялау дәрежесі αдеп иондарға ыдыраған молекула санының ерітіндідегі жалпы молекулалар санына қатынасын айтады:

α= $\frac{Nдис}{Nжалпы}$ *100%

Диссоциациялану дәрежесінің мәніне қарай электролиттер үш топка бөлінеді:

α> 30% - күшті;
3% <α< 30% - орташа күшті;
α< 3% - әлсіз.

Күшті электролиттерге ерімтал тұздар, қышқылдар (HNO ₃ , H ₂ S0 ₄ , HCl), сілтілер (NaOH, КОН, Ва(ОН) ₂ ) жатады. Бұлар суда ерігенде иондарға толық ыдырайды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.