Disociace solí, kyselin a zásad. Teorie a praktická aplikace

Pro fyzikální chemie a biochemie typické celkového procesu, ve kterém částice - molekuly, ionty (kladně nabité částice tzv kationty a záporně nabité částice, zvané anionty) radikály se rozpadají na menší částice. Tento proces se nazývá disociace, což v překladu z latinské "disociace" znamená "oddělení". Vyznačuje se takové ukazatele jako „stupeň disociace“, znázorňující poměr disociovaných částic k celkovému počtu částic před kolapsem, tedy podíl částic, které se rozpadla. Proces rozpadu částic se může objevit jako důsledek některých akcí na látky, povaha těchto účinků určuje typ disociace. Rozlišovat tepelné disociace, fotodisociaci, oddělení pod vlivem ionizujícího záření, elektrolytické disociace. Disociace je opakem asociace a rekombinace. Tento proces je často zaměňován s ionizací.

Elektrolytická disociace je druh disociace, probíhá pod vlivem molekul polárních rozpouštědel a má chemickou povahu. Látky, které jsou schopny disociovat ionty a provádět elektrický proud v rozpouštědle, se nazývají elektrolyty (kyseliny, soli, báze). Látky, které se po rozpuštění nereagují na ionty (alkoholy, ethery, uhlohydráty atd.), Nejsou elektrolyty. Nejdůležitějším rozpouštědlem elektrolytů je voda. Samotná voda je charakterizována jako slabý elektrolyt. Polární rozpouštědla (například ethanol, amoniak a kyselina octová) jsou také schopny rozpouštět elektrolyty. Disociace kyselin, zásad, jakož i disociace solí se objevují ve vodných roztocích. Soli - této třídy chemických sloučenin, jejichž molekuly jsou složeny z pozitivně nabitých částic (kovovými kationty), a záporně nabitých částic (anion zbytek kyseliny). Kyselé soli, na rozdíl od konvenčních solí, sestávají ze dvou typů kationtů (kov a vodík) a anionů z kyselého zbytku. Když se rozpustí ve vodě, molekuly soli se rozkládají na ionty. Sůl může být obnovena odpařováním vody.

Existují silné a slabé elektrolyty. V klasickém teorie elektrolytické disociace tento proces je považován za reverzibilní, ale toto tvrzení platí pouze pro slabé elektrolyty ve zředěných roztokech. Elektrolytický disociace kyselin, zásad, solí, je nevratný proces, protože soli (prakticky všechny s výjimkou určitého komplexu), kyseliny a báze (soli vytvořené s alkalickými kovy a kovy alkalických zemin), jsou silnými elektrolyty a molekuly ve slabých roztocích úplně (100 %) se oddělí na ionty. Silné elektrolyty: NaCl (chlorid sodný), HNO3 (kyselina dusičná), HClO3 (kyselina chlorovodíková), CaCl2 (chlorid vápenatý), NaOH (hydroxid sodný). Slabé elektrolyty: NH4OH (hydroxid amonný), H2CO3 (kyselina uhličitá), CH3COOH (kyselina octová) a většina organické kyseliny a důvody. Při rozpouštění ve vodě mohou částečně disociovat (obvykle se tato hodnota pohybuje od 1 do 10%).

Proto se tvrzení, že roztok silné elektrolytu obsahuje pouze ionty, a v roztoku slabých elektrolytů, zejména nondecomposed molekul hmoty. Disociace solí vede k tomu, že se v roztoku, který obsahuje pouze kovový iont a zbytek kyseliny (například sodíku Na + kationtů a aniontů chloru Cl) a nondecomposed molekuly (NaCl) mají soli. soli Disociace kyselin vede k tvorbě v roztoku kovového kationtu, vodíkový kation a zbytek aniontu kyseliny. Například, sůl kyseliny NaHCO3 (hydrogenuhličitan sodný) disociuje na kation sodíku (Na +), vodík kation (H) a aniontu zbytek kyseliny uhličité kyseliny (SO 3).

Pokud je roztok (tavenina) umístí do elektrolyzéru elektrolytu (nádoby s anodou a katodou), když se aplikuje napětí na začátek směr pohybu nabitých částic k elektrodám s opačným nábojem: pozitivní kace - na záporně nabité katody, zatímco negativní anionty - ke kladně nabité anody. Tato vlastnost elektrolytů, zejména disociace solí, se široce používá ve strojírenství. Metodou elektrolýzy je průmyslová výroba hliníku, mědi (elektrolytickým rafinováním). Elektrolýza produkuje nejčistší látky, čistota nelze získat jinými metodami (destilace, krystalizace, a další). Pomocí elektrolýzy kovy získané z rud, čistit, protože katoda je uložena pouze na kationtu kovu a nečistoty zůstávají v roztoku nebo tavenině. Takový jev, jako je disociace solí, spočívá v produkci čistého vodíku a čistého chloru. Ve vodě chlorid sodný rozkládá se na ionty: kation sodíku a chlorový anion. Na anodě se přidělí čistého chloru na katodě - vedlejšího produktu vodíku a roztok se tvoří další významný vedlejší produkt - hydroxidu sodného.