Водные растворы электролитов

Ионообменные реакции в водном растворе.

Капранов Иван г. Дубна

Водные растворы электролитов

 

 

Известно, что существуют две основные причины прохождения электрического тока через проводники: либо за счет движения электронов в электрическом поле, либо за счет движения ионов. Электрическая проводимость присуща, прежде всего, металлам а также многим химическим соединениям, обладающим ионным строением, например солям в растворах или расплавах, а также многим водным и неводным растворам. В связи с этим все вещества принято условно делить по их поведению в растворах на две категории:

 

а) вещества, растворы которых обладают ионной проводимостью (электролиты)

б) вещества, растворы которых не обладают ионной проводимостью (неэлектролиты)

 

К электролитам относится большинство неорганических кислот, оснований и солей. К неэлектролитам относятся многие органические соединения, например спирты, углеводы.

 

Кроме хорошей электропроводности, растворы электролитов обладают более низкими значениями давления пара растворителя и температуры плавления и более высокими температурами кипения по сравнению с соответствующими значениями для чистого растворителя или для раствора неэлектролита в этом же растворителе.

 

Молекулы электролита в воде или другой среде, характеризующейся большой диэлектрической проницаемостью, распадаются на ионы – положительные (катионы) и отрицательные (анионы).

 

Процесс распада вещества на ионы получил название электролитической диссоциации. Для слабых электролитов она протекает обратимо и выражается следующим примерным уравнением:

 

Кратко обычно записывают так:

 

КА <=> К⁺ + А^-

 

К электролитам относятся вещества, в молекулах которых атомы связаны сильно полярной или ионной химической связью.

 

В зависимости от степени диссоциации различают электролиты сильные и слабые. Электролиты со степенью диссоциации больше 30% обычно называют сильными, со степенью диссоциации от 3 до 30% — средними, менее 3% — слабыми электролитами.

 

Взаимодействие ионов с полярными молекулами растворителя называется сольватацией (для водных растворов - гидратацией) ионов. Сольватация приводит к образованию в растворе ассоциаций между ионами (катионами и анионами) и молекулами растворителя. Процесс растворения вещества К⁺ А^- в воде, являющегося соединением с типичной ионной связью, может быть записан следующим образом:

 

Электролитическая диссоциация полярных молекул (КА) в растворе происходит вследствие ослабления связи, вызванного действием полярных молекул растворителя.