ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ

Количественные исследования зависимости свойств разбавленных растворов от концентрации растворенного вещества показали, что для всех этих свойств (понижение давления пара, повышения температуры кипения, понижения температуры замерзания, осмотических явлений) имеет место одна и та же закономерность: свойства разбавленных растворов изменяются прямо пропорционально числу растворенных частиц, т.е. молярной концентрации растворенного вещества (закон Рауля-Вонт-Гоффа).

Однако данная закономерность хорошо подтверждается опытом только при исследовании водных растворов подавляющего большинства органических веществ, а также растворов в различных неводных растворителях. В случае водных растворов кислот, оснований и солей она оказывается неприемлимой.

Шведский физико-химик Аррениус связал отклонение водных растворов кислот, оснований и солей от закона Рауля-Вант-Гоффа с электропроводностью.

Сущность гипотезы Аррениуса состояла в том, что молекулы кислот, оснований и солей в водном растворе частично распадаются на самостоятельные ионы (диссоциируют), которые подобно молекулам влияют на свойства разбавленных растворов.

Гипотеза была выдвинута на основании большого экспериментального материала по изучению электропроводности растворов. Растворы в таких растворителях, как эфир, бензол и т.д. почти не проводят электрический ток. В водных растворах хорошо проводят ток только кислоты, основания и соли, т.е. как раз те соединения для которых наблюдается отклонение от закона Рауля-Вант-Гоффа. Поскольку вещества, проводящие электрический ток носят название электролитов, теория Аррениуса получила название теории электролитической диссоциации.

Характер электролитической диссоциации той или иной молекулы определяется природой ее валентных связей. Распад молекул на ионы будет идти прежде всего по ионным связям, а затем по тем из остальных, полярность которых достаточно велика. По линии малополярных и

В молекулах солей диссоциация всегда идет по линии образования положительных ионов металла и отрицательно заряженных ионов кислотного остатка, при диссоциации оснований образуется положительно заряженные ионы металла и отрицательно заряженные ионы гидроксила, диссоциация кислот идет с образованием положительно заряженных ионов водорода и отрицательно заряженных ионов кислотного остатка.

Полярность связи между какими-нибудь двумя элементами в молекуле не является неизменным свойством. Она зависит от других элементов, соединенных с каждым из данных. Например, полярность связи водорода с кислородом в соединениях типа R – O – H существенно меняется в зависимости от химической природы элемента или радикала R. Если R характеризуется сильно выраженными металлическими свойствами, связь R – O резко полярна, связь О – Н в этом случае малополярна. Наоборот, если радикал R обладает резко выраженными металлоидными свойствами, связь между ним и кислородом будет малополярна, связь же О – Н становится резко выраженной полярной.

Вследствие этого диссоциация соединений типа ROH может происходить по двум направлениям

1 2

R │ O │ H

В первом случае будем иметь основание, во втором – кислоту. Если радикал R по своему химическому характеру мало отличается от Н, то при этом обе связи R – O и О – Н по своему типу станут близкими друг другу. Диссоциация может пойти по двум направлениям. Соединения, способные при одних и тех же условиях отщеплять и ионы водорода и ионы гидроксила, называются амфотерными.

Опыт показывает, что содержание ионов в воде с течением времени не изменяется. Следовательно, наряду с процессом распада (диссоциацией) имеет место обратный процесс – образование из ионов молекул (моляризация).

Таким образом, электролитическая диссоциация – процесс обратимый. По мере распада молекул скорость диссоциации будет уменьшаться, скорость моляризации – увеличиваться.