Էլեկտրալիտային դիսոցիզացիայի տեսություն: Բարդ գործընթացների պարզ բացատրություն

«Էլեկտրալիտային դիսոցացիա» տերմինով գիտնականները աշխատում են տասնմեկերորդ դարի վերջից: Նրա արտաքին տեսքը պայմանավորված է շվեդ քիմիկոս Արրենիուսից: 1884-1887թթ. Էլեկտրոլիտների պրոբլեմի վրա աշխատելով, նա ներկայացրեց այն, նկարագրելով լուծումների լուծման երեւույթը եւ հալեցման ձեւավորումը: Այս երեւույթի մեխանիզմը նա որոշեց բացատրել մոլեկուլների տարրերը իոնների մեջ, որոնք դրական կամ բացասական լիցք ունեն:

Էլեկտրալիտային դիսոցիզացիայի տեսությունը բացատրում է որոշակի լուծումների էլեկտրական հաղորդունակությունը: Օրինակ, KCl- ի կալիումի քլորիդը բնութագրվում է այս աղի մոլեկուլի կազմի մեջ կալիումի իոնով, որն ունի գումարած նշան (կատիոն) եւ քլորիդ իոն, մի մինուս նշանով (anion): Հիդրոքլորիդային թթու HCl տարանջատում է կատիոնի (ջրածնի իոն) եւ anion (մի քլորի իոն), նատրիումի հիդրոօքսիդի NaHO լուծույթը հանգեցնում է նատրիումի իոնների եւ ածխի տեսքով, որպես հիդրօքսիդի իոն: Էլեկտրալիտային դիսոցացիայի տեսության հիմնական թեզերը բնութագրում են լուծումների մեջ իոնների վարքագիծը: Ըստ այդ տեսության, նրանք ամբողջությամբ ազատորեն լուծում են լուծում, եւ նույնիսկ լուծույթի մի փոքր կաթիլում պահպանվում են հակադիրորեն լիցքավորված էլեկտրական լիցքերի միասնական բաշխումը:

Էլեկտրալիտային դիսոցացիայի տեսությունը, ջրային լուծումների մեջ էլեկտրոլիտների ձեւավորման գործընթացը, հետեւյալն է բացատրում. Ազատ իոնների հայտնաբերումը ցույց է տալիս նյութի բյուրեղյա վանդակի ոչնչացումը: Այս գործընթացը, երբ ջուրը լուծարվում է նյութը, տեղի է ունենում լուծիչի բեւեռային մոլեկուլների ազդեցության տակ (մեր օրինակում մենք համարում ենք ջուր): Նրանք ի վիճակի են նվազեցնել էլեկտրաստատիկ ներգրավման ուժը, որը գոյություն ունի բյուրեղապակի ցանցի հանգույցներում տեղակայված իոնների միջեւ, ինչի արդյունքում իոնները տեղափոխվում են լուծման ազատ շարժում: Այս դեպքում ազատ իոնները ընկնում են բեւեռային ջրի մոլեկուլների միջավայրում : Էլեկտրալիտային դիսոցիզացիայի տեսությունը կոչվում է հիդրոթիվ:

Սակայն էլեկտրոլիտիկ դիսոցացիայի տեսությունը Արրենիոսը բացատրում է էլեկտրոլիտների ձեւավորումը ոչ միայն լուծումների մեջ: Բյուրեղյա վանդակները նույնպես կարող են քանդվել ջերմաստիճանի ազդեցության տակ: Ջեռուցման բյուրեղյա, մենք ստանում ենք ազդեցությունը ինտենսիվ ժայռերի իոնների վանդակաճաղերում, որոնք աստիճանաբար հանգեցնում են բյուրեղի ոչնչացմանը եւ ամբողջությամբ կազմված հալվածի հայտնաբերմանը:

Վերադարձ դեպի լուծումներ, մենք պետք է առանձին հաշվի առնենք մի նյութի սեփականությունը, որը մենք անվանում ենք վճարունակ: Այս ընտանիքի ամենալավ ներկայացուցիչը ջուրն է: Հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ դիպոլի մոլեկուլների առկայությունը, այսինքն, Երբ մի վերջում մոլեկուլը դրական է ենթարկվում, իսկ մյուս կողմից բացասական է: Ջրի մոլեկուլը լիովին համապատասխանում է այդ պահանջներին, սակայն ջուրը միակ վճարունակ չէ:

Էլեկտրալիտային դիսոցացիայի գործընթացը կարող է առաջացնել նաեւ ոչ ջրային բեւեռային լուծիչներ, օրինակ `հեղուկ վթարային երկօքսիդ, հեղուկ ամոնիակ եւ այլն: Բայց դա սերիայի հիմնական տեղն է զբաղեցնում ջուրը, քանի որ նրա հատկությունները թուլացնելու (լուծարելու) էլեկտրաստատիկ ներգրավումը եւ ոչնչացնելու բյուրեղյա վանդակները հատկապես արտահայտված են: Հետեւաբար լուծումների մասին խոսելը նշանակում է, որ հեղուկները ջրի հիման վրա են:

Էլեկտրոլիտների հատկությունների խորը ուսումնասիրությունը հնարավորություն է տվել անցնել իրենց ուժի եւ դիսոցացիա աստիճանի: Էլեկտրոլիտի դիսոցացիայի աստիճանը դիսոցացված մոլեկուլների քանակի ընդհանուր թիվը է: Պոտենցիալ էլեկտրոլիտներում այդ գործակիցը զրոյից միասնության մեջ է, եւ զրոյի հավասարեցման աստիճանը ցույց է տալիս, որ մենք զբաղվում ենք ոչ էլեկտրոլիտներով: Անջատման աստիճանի բարձրացումը դրականորեն ազդում է լուծույթի ջերմաստիճանի բարձրացման վրա:

Էլեկտրոլիտների ուժը որոշվում է դիսոցացիա աստիճանի `մշտական համակենտրոնացման եւ ջերմաստիճանի պայմաններում: Ուժեղ էլեկտրոլիտները միավորվում են միասնության մոտ: Սրանք լավ լուծելի աղեր են, alkalis, թթուներ:

Էլեկտրալիտային դիսոցացիայի տեսությունը հնարավոր է բացատրել ֆիզիկայի, քիմիայի, բույսերի եւ կենդանիների ֆիզիոլոգիայի եւ տեսական էլեկտրաքիմիայի շրջանակում ուսումնասիրվող մի շարք երեւույթների բացատրությունը: