Механизмы образования растворов электролитов

Целью настоящей лекции является изучение

Ион-дипольного взаимодействия в растворах электролитов

Механизмы образования растворов электролитов

Термин электролитическая диссоциация подра-зумевает образование ионов в растворе из нейтра-льных молекул растворяемого вещества. Однако часто ионы уже существуют до растворения1).

1)Вещества, содержащие ионы в исходном состоянии, иногда называют ионофорами, или истинными электролитами.

Например, твердый хлорид натрия представляет собой кристалл, построенный из ионов Na+ и Cl. При растворении NaCl происходит разрушение кристалла за счет взаимодействия ионов с диполями растворителя. Чтобы доказать это, нужно рассчитать энергию, необходимую для разрушения кристаллической решетки, и сопоставить её с энергией сольватации, т.е. с выигрышем энергии за счет взаимодействия ионов с растворителем. Если эти энергии окажутся близкими, то вывод о разрушении кристаллической решетки соли за счет ион-дипольного взаимодействия можно считать правильным.

В ряде случаев раствор электролита действительно получается при растворении вещества, состоящего из нейтральных молекул2).

2)Вещества, образующие ионы лишь при растворении, называют ионогенами, или потенциальными электролитами

Так, например, при растворении в воде газообразного НСl получается раствор сильного электролита – соляной кислоты. Однако и здесь дело сводится не к диссоциации молекул НСl , а к их химическому взаимодействию с молекулами воды

НСl + Н2О Н3О+ + Cl,

при котором протон переходит от молекулы НСl к молекуле Н2О с образованием иона гидроксония. Кроме того, образовавшиеся ионы Н3О+ и Cl вступают в ион-дипольное взаимодействие с избыточными молекулами воды. Таким образом, при образовании раствора соляной кислоты энергия, необходимая для разрыва химической связи Н–Сl (она составляет 432 кДж/моль), компенсируется энергией связи протона с молекулой воды в ионе гидроксония и энергией гидратации Н3О+ и Cl.

Таковы два основных механизма образования растворов электролитов.