Теория электролитической диссоциации аррениуса
Теория электролитической диссоциации аррениусаСкачать файл - Теория электролитической диссоциации аррениуса
Теория электролитической диссоциации Аррениуса. Степень диссоциации, константа диссоциации. Для электролитов коллигативные свойства растворов понижение температуры замерзания, повышение температуры кипения, понижение давления пара растворителя над раствором и осмотическое давление значительно больше соответствующих величин для неэлектролитов. Теория электролитической диссоциации была предложена Аррениусом , развившим отдельные высказывания ряда ученых. Основные положения теории Аррениуса: Соли, кислоты, основания при растворении в воде и некоторых других полярных растворителях частично или полностью распадаются диссоциируют на ионы. Эти ионы существуют в растворе независимо от того, проходит через раствор электрический ток или нет. Вследствие этого число независимо движущихся частиц растворенного вещества больше, чем при отсутствии диссоциации, а величины коллигативных свойств растворов возрастают прямо пропорционально числу частиц. Ионы представляют собой заряженные частицы, которые состоят или из отдельных атомов, или из группы атомов. Предполагается, что ионы в растворе ведут себя подобно молекулам идеального газа, то есть не взаимодействуют друг с другом. Наряду с процессом диссоциации в растворе идет обратный процесс - ассоциация ионов в молекулы. Таким образом, диссоциация молекул на ионы является неполной , поэтому в качестве меры электролитической диссоциации Аррениус ввел величину степени диссоциации a , определяемую как долю молекул, распавшихся на ионы: Для любой обратимой реакции электролитической диссоциации. Коэффициент i показывает, во сколько раз увеличивается общая молярная конценрация частиц в растворе за счет диссоциации электролита. Диссоциация растворенных веществ на ионы подчиняется тем же законам химического равновесия, что и другие реакции , в частности, закону действующих масс. При диссоциации слабого электролита устанавливается равновесие между недиссоциированными молекулами и ионами. Рассмотрим простейший пример , когда молекула распадается только на два иона: Зная константу диссоциации, можно рассчитать степень диссоциации в зависимости от концентрации электролита. Вышеприведенные соотношения применимы только для растворов симметричных бинарных электролитов то есть если одна молекула электролита дает один катион и один анион. Степень диссоциации слабого электролита зависит от концентрации раствора , уменьшаясь с ее ростом см. Зависимость степени диссоциации слабого электролита a от его концентрации с. Зависимость константы диссоциации и степени диссоциации слабого электролита от температуры. Степень диссоциации a , а следовательно и К д,с , зависят также от температуры , зависимость проходит через максимум см. Это можно объяснить влиянием двух противоположно направленных воздействий. С одной стороны, всякая диссоциация протекает с поглощением тепла, и, следовательно, при повышении температуры равновесие должно смещаться в сторону большей диссоциации. С другой стороны, при повышении температуры диэлектрическая проницаемость воды, служащей растворителем, уменьшается, а это способствует воссоединению ионов. К д,с максимальна при той Т, при которой влияние второго фактора начинает преобладать. Зависимость К д,с от температуры описывается уравнением изобары Вант-Гоффа: Работу диссоциации А дис определяют по уравнению изотермы Вант-Гоффа: Ветеринария Военные дисциплины Дизайн Приборостроение Гидравлика и пневматика Лёгкая промышленность Транспорт Туризм Химия Психология Маркетинг и PR Философия Сельское хозяйство Педагогика Медицина Математические дисциплины Машиностроение и материалообработка Электротехника и энергетика. Шпаргалки по электрохимии Необратимые реакции Обратимые реакции первого и второго порядка Параллельные химические реакции Последовательные химические реакции. Методы определения порядка реакций Метод Вант-Гоффа Влияние температуры на скорость химической реакции Цепные реакции. Теория простых и разветвленных цепей Длина цепи и ветви Разветвленные цепные реакции Фотохимические реакции. Основные законы фотохимии Основные типы фотохимических процессов Электрохимическая реакция Проводники первого и второго рода. Законы электролиза Законы электролиза законы Фарадея Теория электролитической диссоциации Аррениуса Недостатки теории Аррениуса All Pages. Карта сайта О сайте. Обратимые реакции первого и второго порядка. Методы определения порядка реакций. Влияние температуры на скорость химической реакции. Теория простых и разветвленных цепей. Основные типы фотохимических процессов. Проводники первого и второго рода. Законы электролиза законы Фарадея.
Справочник химика 21
Аррениуса теория растворов электролитов теория электролитической диссоциации. Недостатки теории электролитической диссоциации Аррениуса. Обоснование теории электролитической диссоциации Аррениуса. Теория электролитической диссоциации Аррениуса и эволюция современной химии. Справочник химика 21 Химия и химическая технология Статьи Рисунки Таблицы О сайте Реклама. Электрический ток лишь направляет движение уже имеющихся в растворе свободных ионов к электродам, где они и разряжаются. Ионы либо сами представляют собой атомы электричества , либо несут эти атомы электричества. Последнее предположение в конечном счете оказалось верным. С помощью созданной им теории ионной диссоциации Аррениус объяснил многие электрохимические явления. Аррениус разработал теорию ионной диссоциации см. Объясняя поведение ионов , он исходил из того, что ионы — это электрически заряженные атомы или группы атомов. В то время большинству химиков такое объяснение показалось абсурдным, но впоследствии выяснилось, что оно имеет глубокий смысл. Распад электролитов на ионы при растворении был назван процессом электролитической диссоциации , отсюда и теория Аррениуса называется теорией электролитической диссоциации. Она для данного электролита прн заданной температуре и давлении должна оставаться постоянной независимо от концентрации раствора. Основоположниками современной теории электролитической диссоциации как процесса, вызываемого сольватацией молекул , являются И. В отличие от гипотезы ионизации С. Аррениуса, не учитывающей взаимодействие растворенного вещества с растворителем, в их тео-\[ ии к объяснению электролитической диссоциации привлекается имическая теория растворов Д. Аррениус подтвердил это и, кроме того, обнаружил, что во-первых, при добавлении к катализирующей реакцию кислоте ее соли, что согласно классической теории электролитической диссоциации должно умень -шить концентрацию ионов водорода , каталитический эффект не только не уменьшается, но в некоторых случаях даже возрастает например, при этерификации трихлоруксусной кислоты. З то явление получило название вторичного солевого эффекта. Так как при добавлении к раствору кислоты ее соли увеличивается концентрация анионов и недиссоциированной кислоты, то из наличия солевого эффекта следует, что и недис-социированная кислота, и ее анионы обладают каталитической активностью. Аррениус предполагал, что взаимодействие ионов в растворе не влияет на их распределение и движение, которые остаются хаотическими, как и в смесях идеальных газов. Исходя из этого, он утверждал, что свойства отдельных ионов в растворе не зависят от концентрации, а некоторые свойства раствора в целом пропорциональны числу ионов или общему числу частиц растворенного вещества. Так, электропроводность раствора по Аррениусу должна быть пропорциональна числу ионов и может служить мерой степени диссоциации. Вычисляемые отсюда константы диссоциации резко изменяются с концентрацией, т. Степень диссоциации , вычисленная по электропроводности, существенно отличается от найденной для концентрированных электролитов по уравнению XVI, 6. Имеются и другие факты, указывающие на то, что степень диссоциации сильных электролитов значительно выше вычисляемой по теории Аррениуса. Уменьшение эквивалентной электропроводности с концентрацией Аррениус объяснял не уменьшением подвижности ионов , а уменьшением степени диссоциации. Предложил теорию, объясняющую свойства растворов солей , кислот и оснований и получившую название теории электролитической диссоциации. Аррениусу принадлежит также ряд исследований по астрономии, космической физике и в области приложения физико-химических законов к биологическим процессам. В ней не учитывается взаимодействие между ионами в растворе и между ионами растворенного вещества и растворителем. Поэтому в том виде, в котором излагал ее Аррениус, эта теория охватывала лишь крайне разбавленные растворы слабых электролитов. Аррениусом была предложена теория электролитической диссоциации см. IV , которая по-новому решила вопрос о природе кислот и оснований. Согласно этой теории кислота — это вещество, диссоциирующее в растворе с образованием ионов Н. Все общие свойства кислот — кислый вкус, действие на металлы, индикаторы и т. Основание—это вещество, диссоциирующее с образованием ионов ОН. Реакция нейтрализации сводится к взаимодействию водородных и гидроксид-ионов , приводящему к образованию недиссоциированных молекул воды. Наука о растворах —одна из наиболее старых областей естествознания , в развитие которой сделан вклад многими исследователями. В ходе развития учения о растворах были высказаны две точки зрения на природу растворов —физическая и химическая. Физическая теория растворов , возникшая главным образом на основе трудов Вант-Гоффа , Аррениуса и Оствальда, опиралась на экспериментальное изучение коллигативных свойств разбавленных растворов осмотическое давление , новышение температуры кипения , понижение температуры замерзания раствора и т. Количественные законы законы Вант-Гоффа , Рауля были открыты в предположении, что в разбавленных растворах молекулы растворенного вещества подобны молекулам идеального газа. Отступления от этих законов, наблюдаемые для растворов электролитов, были объяснены на основе теории электролитической диссоциации Аррениуса. Простота представлений физической теории и успешное применение ее как для объяснения свойств растворов электролитов, так и для количественного изучения электрической проводимости растворов обеспечили быстрый успех этой теории. Химическая теория растворов , созданная преимущественно Менделеевым и его последователями, рассматривала процесс образования раствора как разновидность химического процесса, характеризующегося взаимодействием частиц смешивающихся компонентов. Менделеев рассматривал растворы как системы, образованные частицами растворителя, растворенного вещества и неустойчивых химических соединений , которые образуются между ними и находятся в состоянии частичной диссоциации. В классических трудах Менделеева четко сформулированы основные положения теории растворов. Аррениуса, составившие основу теории электролитической диссоциации , были встречены в штыки крупнейшими учеными того времени, и прошло немало лет, прежде чем они завоевали полное признание. За исследования в области электролитов С. Например, хлорид аммония , ведущий себя как соль в водном растворе , при растворении в жидком аммиаке проявляет свойства кислоты, растворяя металлы с выделением водорода. Мочевина С0 КНг 2, растворяясь в безводной уксусной кислоте , проявляет свойства основания, в жидком аммиаке — свойства кислоты , а ее водные растворы нейтральны. Все эти факты нельзя было объяснить на основании теории электролитической диссоциации Аррениуса. В связи с этим определение кислот и оснований были пересмотрены. Каяндера , пришедшего в г. Аррениуса, сформировавшего в г. Нернста, опубликовавшего в г. Известно, что он был противником теории электролитической диссоциации Аррениуса и даже воздерживался от ее изложения в Основах химии. Менделеев и русская школа химиков И. Аррениус — в своей теории электролитической диссоциации. Она основывалась на трех постулатах. Согласно теории Аррениуса для сильных электролитов характерна значительная диссоциация и, следовательно, хорошая электрическая проводимость. Однако она имела и ряд недостатков, в частности не учитывала взаимодействия между ионами в растворе, вызываемого их электрическими зарядами. Объяснение этому факту может быть только одно — в растворе сильных кислот и оснований молекулы полностью диссоциированы па ионы. При этом, согласно ее физическому смыслу , она не может быть больше единицы и меньше пуля. Однако многочисленные экспериментальные данные , полученные разными учеными, противоречили этим положениям теории. В качестве примера в табл, 13 приведены величины а для растворов соляной кислоты , вычисленные на основании измерений электрической проводимости i и электродвижущих сил Подобный результат с точки зрения теории Аррениуса представляется невероятным, так как в этом случае на ионы должно распадаться больше молекул, чем их вообще присутствует в растворе. Следовательно, в данном случае степень электролитической диссоциации а не может иметь того физического смысла , какой ей приписывается теорией Аррениуса. Поведение концентрированных растворов слабых электролитов, а также растворов сильных электролитов любых концентраций нельзя описать количественно на основании теории Аррениуса. Изотонический фактор должен быть поэтому функцией степени электро-пнтической диссоциации. Действительно, пусть молекула электролита распадается при диссоциации на V ионов, тогда прн степени диссоциации а истинное число часгиц , определяемое произведением 1с где с —. НС1 число частиц , рас-иавн\]пхся на ионы, оказывается в 3,4 раза больше числа всех присутствующих молекул H t, а в 16 и. Следовательно, здесь степень диссоциации о не может иметь того физического смысла , какой ей приписывается теорией Аррениуса. Степень электролитической диссоциации не отвечает тому физическому смыслу , который вкладывается в нее теорией. Константа диссоциации не является постоянной величиной , а представляет собой функцию концентрации электролита. Происхождение этой энергии даже не рассматривалось в теории Аррениуса , хотя без решения этого вонроса невозможно понять ни причин, лежащих в основе электролитической диссоциации , ни ее природы. Нернста основана на классической теории электролитической диссоциации , поэтому она сохраняет основной недостаток теории Аррениуса — отождествление свойств растворов электролитов со свойствами идеальных систем. Так, введение понятий о коэффи- цисн 1е активности как о величине, связанной с межионным взаимодействием и об активности как эффективной концентрации , явившееся крупным шагом вперед в развитии теории растворов , позволило получить на основе теории Нернста качественно верную зависимость электродного потенциала от состава раствора. Учет взаимодействия между растворенным веществом и растворителем, на необходимости которого настаивал Д. Менделеев, и в особенности учет возможности образования в растворах гидратированных или сольватированных ионов А. Каблуков были важными вехами в развитии теории раство зов электролитов. Они позволили найти причину диссоциации электролитов на ионы. Ионная сольватация должна играть существенную роль и в процессе установления равновесия между электродо и раствором. Деви и Фарадей в первые десятилетия XIX века изучали электролиз. Быстрое развитие электрохимии в конце XIX века связано с появлением теории электролитической диссоциации Аррениуса и с работами Нернста по термодинамике электродных процессов. Теория Аррениуса развита Дебаем и Гюккелем , которые разработали электростатическую теорию. Его работа Современные теории растворов Вант-Гдффа и Аррениуса в связи с учением о химическом равновесии оказала большое влияние на развитие физической химии в России и способствовала углублению теории электролитической диссоциации. Кистяковским и объединившее теорию электролитической диссоциации Аррениуса с хим ической теорией растворов Д. Менделеева, оказалось чрезвычайно плодотворным для объяснения свойств растворов электролитов. Этот факт не мог быть объяснен теорией электролитической диссоциации Аррениуса , поскольку с уменьшением концентрации электролита должно было происходить увеличение степени диссоциации и, следовательно, изменение спектров поглощения. Полная диссоциация сильного электролита объясняла постоянство молярных коэффициентов поглощения , поскольку при всех концентрациях раствора светопоглощающими частицами оставались одни и те же ионы. Аналогичный характер имеет концентрационная зависимость вращения плоскости поляризации и ряда других свойств растворов сильных электролитов. Теория электролитической диссоциации не может объяснить постоянство теплот нейтрализации хлорной, соляной и других сильных кислот гидроксидами щелочных металлов. Фарадеем были открыты законы электролиза — основные законы электрохимии. Теория электролитической диссоциации С. Аррениуса оказалась весьма плодотворной для развития учения о механизме электродных. Нернстом предложена первая теория возникновения электродного потенциала , которая позднее была усовершенствована Л. В XX столетии развивались теория растворов электролитов работы П. Первоиа чально сформулированная Сванте Аррениусом теория электролитической диссоциации не учитывала всей сложности взаимодействия электролитов с молекулами растворителя. Ясное представление о механизме процесса электролитической диссоциации сложилось ыа основе использования наряду с теорией Аррениуса сольватной теории растворов Д. Менделеева и работ И. Каблукова, посвященных сольватации ионов. Фарадея, установивших закон электролиза. Фарадей предложил ва кнейшее для дальнейшего развития электрохимической теории коррозии соотношение между массой аноднорастворяющегося металла и количеством протекающего электричества, а также высказал проверено Г. Дэви предположение о пленочном механизме пассивности железа и электрохимической сущности процессов растворения металлов. Де да Рив ч ко сформулировал представления об электрохимическом характере коррозии он объяснил растворение цинка в кислоте действием микрогальванических элементов. Важен вклад шведского физикохимика С. Аррениуса, сформулировавшего в г. Если во всех точках раствора электролита одинаковы температура , давление и химический потенциал , а разность потенциалов между различными участками отсутствует, то такой раствор находится в равновесном состоянии. Свойства растворов электролитов, отличающие их от растворов, которые не проводят электрический ток, качественно объясняются теорией электролитической диссоциации С.
Электролитическая диссоциация
Зубная паста попала в глаз что делать
Теория электролитической диссоциации
Add account перевод на русский