Suolojen, happojen ja emästen dissosiaatio. Teoria ja käytännön sovellus

Fysikaalisen kemian ja biokemian osalta on yhteinenmenetelmä, jossa aineen hiukkasia - molekyylien, ionien (positiivisesti varautuneita hiukkasia kutsutaan kationeja ja negatiivisesti varautuneita hiukkasia, joita kutsutaan anioneja) radikaalit hajoavat pienemmiksi hiukkasiksi. Tätä prosessia kutsutaan dissosiaatioksi, joka latinankielisestä dissosiaatiosta käännettynä tarkoittaa "erottamista". Se on tunnettu siitä, että tällaisia ​​indikaattoreita kuten "dissosioitumisaste", osoittaa suhde dissosioituneiden hiukkasia hiukkasten kokonaismäärästä ennen romahtaa, eli osa hiukkasista, jotka hajoavat. Hiukkasten hajoamisen prosessi voi edetä tiettyjen vaikutusten vaikutuksesta aineeseen, näiden vaikutusten luonne määrittää dissosiaation tyypin. Erota lämpö dissosiaatio, fotodissoaatio, dissosiaatio ionisoivan säteilyn vaikutuksesta, elektrolyyttinen dissosiaatio. Dissosiaatio on yhdistymisen ja rekombinaation vastakohta. Tätä prosessia sekoitetaan usein ionisaation kanssa.

Elektrolyyttinen dissosiaatio oneräänlainen dissosiaatio, etenee liuottimen polaaristen molekyylien vaikutuksen alaisena ja on kemiallista. Aineet, jotka pystyvät hajottamaan ionit ja johtamaan sähkövirtaa liuottimessa, kutsutaan elektrolyytteiksi (hapot, suolat, emäkset). Aineet, jotka eivät hajoa ioniin liuenneessa (alkoholit, eetterit, hiilihydraatit jne.) Eivät ole elektrolyyttejä. Tärkein elektrolyyttien liuotin on vesi. Vesi itse on ominaista heikoksi elektrolyytiksi. Polaariset liuottimet (esimerkiksi etanoli, ammoniakki ja etikkahappo) pystyvät myös liuottamaan elektrolyyttejä. Happojen, emästen, kuten myös suolojen hajottamisen, dissosiaatio tapahtuu vesiliuoksissa. Suolat ovat kemiallisten yhdisteiden luokka, jonka molekyylejä ovat positiivisesti varautuneet hiukkaset (metallikationit) ja negatiivisesti varautuneet hiukkaset (happojäämien anionit). Happo- suolat, toisin kuin tavanomaiset suolat, koostuvat kahdesta kationin tyypistä (metalli ja vety) ja happojäännöksen anionista. Vedessä liuotettuna suolamolekyylit hajoavat ioniksi. Suolaa voidaan palauttaa haihduttamalla vettä.

On vahvoja ja heikkoja elektrolyyttejä. Elektrolyyttisen dissosiaation klassisessa teorossa tätä prosessia pidetään palautuvana, mutta tämä koskee vain heikkoja elektrolyyttejä laimeissa liuoksissa. Elektrolyyttinen dissosiaatio hapot, emäkset, suolat, on peruuttamaton prosessi, koska suola (käytännöllisesti katsoen kaikki lukuun ottamatta tiettyjä kompleksi), happoja ja emäksiä (jotka on muodostettu alkali- ja maa-alkalimetallien) ovat vahvoja elektrolyyttejä ja molekyylien heikko ratkaisuja täysin (100 %) disinoivat ionit. Vahva elektrolyyttejä: NaCl (natriumkloridi), HNO3 (typpihappo), HClO3 (kloorihapon), CaCl2 (kalsiumkloridi), NaOH: a (natriumhydroksidi). Heikko elektrolyyttejä: NH4OH (ammoniumhydroksidi), H2CO3 (hiilihappo), CH3COOH (etikkahappo) ja suurin osa orgaanisista hapoista ja emäksistä. Ne voivat dissocioitua osittain liuottaen veteen (tavallisesti tämä arvo vaihtelee 1-10%).

Siksi on totta, että ratkaisuvoimakas elektrolyytti sisältää vain ionit, ja heikko elektrolyyttejä liuoksessa pääasiassa nondecomposed molekyyli ainetta. Suolojen dissosiaatio johtaa siihen, että liuos, joka sisältää vain metalli-ionin ja happotähde (esimerkiksi natrium- Na + kationi ja kloorin anioni Cl) ja nondecomposed molekyylit (NaCl) on suola. Dissosiaatio happosuolat johtaa muodostumista liuoksessa metallikationi, vetykationi ja anioni jäännös. Esimerkiksi suola NaHCO3 (natriumbikarbonaatti) hajoaa natriumkationi (Na +), vetykationi (H) ja anioni hiilihapon hapon jäännös (SO 3).

Jos elektrolyyttiliuos (sula) asetetaan sisäänelektrolyysikennon (alus anodi ja katodi), kun jännite syötetään aloittaa suuntaisliike varattujen hiukkasten elektrodeihin vastakkaisen varauksen: positiivinen kationeja - negatiivisesti varautuneisiin katodi, kun taas negatiivinen anionit - ja positiivisesti varautuneen anodin. Tämä elektrolyyttien ominaisuus, erityisesti suolojen hajotus, käytetään laajalti tekniikan alalla. Elektrolyysin menetelmä on alumiinin, kuparin (elektrolyyttisen jalostuksen) teollinen tuotanto. Elektrolyysi mahdollistaa puhtaimpien aineiden saamisen, tätä puhtausastetta ei voida saavuttaa muilla menetelmillä (oikaisu, kiteytys ja muut). Elektrolyysin metallit uutetaan malmeista, puhdistaa, koska katodi on talletettu vain metallikationi ja epäpuhtaudet jäävät liuokseen tai sulaa. Tällainen ilmiö, kuten suolojen hajoaminen, on puhtaan vedyn ja puhtaan kloorin tuotannossa. Vedessä natriumkloridi hajoaa ionit: natriumkationi ja kloorianioni. Anodilla jaetaan puhdasta klooria katodilla - sivutuotteena vetyä, ja liuos muodostaa toinen tärkeä sivutuote - natriumhydroksidia.