Dissoziation von Salzen, Säuren und Laugen. Theorie und praktische Anwendung

Für Physikalische Chemie und Biochemie, eine gemeinsameein Prozess, bei dem Materieteilchen - Moleküle, Ionen (positiv geladene Teilchen, Kationen genannt und negativ geladene Teilchen, die Anionen genannt werden) - die Radikale in einfachere Teilchen zerfallen. Dieser Vorgang wird als Dissoziation bezeichnet, was in der Übersetzung vom lateinischen "Dissoziation" "Trennung" bedeutet. Es wird durch eine solche Indikatoren als „Dissoziationsgrad“, zeigt das Verhältnis von dissoziierten Teilchen zu der Gesamtzahl der Teilchen vor dem Zusammenbruch, das heißt der Anteil an Teilchen, die gekennzeichnet sind desintegriert. Der Prozess des Zerfalls der Teilchen kann als Folge bestimmter Wirkungen auf die Substanz ablaufen, die Art dieser Einflüsse bestimmt die Art der Dissoziation. Unterscheiden thermische Dissoziation, Photodissoziation, Dissoziation unter dem Einfluss von ionisierender Strahlung, elektrolytische Dissoziation. Dissoziation ist das Gegenteil von Assoziation und Rekombination. Dieser Prozess wird oft mit Ionisierung verwechselt.

Die elektrolytische Dissoziation isteine Art Dissoziation, die unter dem Einfluss von polaren Molekülen des Lösungsmittels abläuft und chemischer Natur ist. Substanzen, die in der Lage sind, in Ionen zu dissoziieren und einen elektrischen Strom in einem Lösungsmittel zu leiten, werden Elektrolyte (Säuren, Salze, Basen) genannt. Substanzen, die beim Lösen nicht zu Ionen dissoziieren (Alkohole, Ether, Kohlenhydrate, etc.) sind keine Elektrolyte. Das wichtigste Lösungsmittel von Elektrolyten ist Wasser. Wasser selbst ist als ein schwacher Elektrolyt gekennzeichnet. Polare Lösungsmittel (zum Beispiel Ethanol, Ammoniak und Essigsäure) sind ebenfalls in der Lage, Elektrolyte zu lösen. In wässrigen Lösungen treten Dissoziation von Säuren, Alkalien sowie die Dissoziation von Salzen auf. Salze sind eine Klasse von chemischen Verbindungen, deren Moleküle aus positiv geladenen Teilchen (Metallkationen) und negativ geladenen Teilchen (Anionen von Säureresten) bestehen. Saure Salze bestehen im Gegensatz zu herkömmlichen Salzen aus zwei Arten von Kationen (Metall und Wasserstoff) und Anionen des Säurerestes. Wenn sie in Wasser gelöst sind, zersetzen sich die Salzmoleküle zu Ionen. Salz kann durch Verdampfen von Wasser wiederhergestellt werden.

Es gibt starke und schwache Elektrolyte. In der klassischen Theorie der elektrolytischen Dissoziation anerkannt als reversibel, aber diese Aussage gilt nur für schwachen Elektrolyte in verdünnten Lösungen. Eine elektrolytische Dissoziation von Säuren, Basen, Salze, ist ein irreversibler Vorgang, da Salz (praktisch alle mit Ausnahme bestimmter Komplex), Säuren und Basen (die mit Alkali- und Erdalkalimetalle gebildet ist) sind starke Elektrolyte und Moleküle in schwachen Lösungen vollständig (100 %) dissoziieren in Ionen. Starke Elektrolyte: NaCl (Natriumchlorid), HNO3 (Salpetersäure), HClO3 (Chlorsäure), CaCl2 (Calciumchlorid), NaOH (Natriumhydroxid). Schwache Elektrolyte: NH 4 OH (Ammoniumhydroxid), H2CO3 (Kohlensäure), CH3COOH (Essigsäure) und die meisten der organischen Säuren und Basen. Sie können teilweise dissoziieren, wenn sie sich in Wasser auflösen (üblicherweise liegt dieser Wert zwischen 1 und 10%).

Daher ist es wahr, dass in LösungStarke Elektrolyte enthalten nur Ionen und in der Lösung schwacher Elektrolyte meist ungebrochene Substanzmoleküle. Dissoziation der Salz führt zu der Tatsache, dass in der Lösung nur Metallion und ein Säurerest enthält, (z.B. Natrium Na + -Kation und Chlor Anion Cl-) und nicht zersetztes Molekül (NaCl) haben Salz. Die Dissoziation saurer Salze führt zur Bildung eines Metallkations, eines Wasserstoffkations und eines Anions eines Säurerestes in der Lösung. Beispielsweise dissoziiert Säuresalz NaHCO 3 (Natriumhydrogencarbonat) in ein Natriumkation (Na +), Wasserstoff-Kation (H) und einem Anion der Kohlensäure Säurerest (SO 3).

Wenn die Elektrolytlösung (Schmelze) eingelegt wirdElektrolysezelle (Gefäß mit Anode und Kathode), wenn eine Spannung angelegt, um die Richtungsbewegung der geladenen Teilchen zu den Elektroden mit entgegengesetzter Ladung zu starten: positive Kationen - an die negativ geladene Katode, während negative Anionen - an das positiv geladene Anode. Diese Eigenschaft von Elektrolyten, insbesondere die Dissoziation von Salzen, ist in der Technik weit verbreitet. Die Methode der Elektrolyse ist die industrielle Herstellung von Aluminium, Kupfer (durch elektrolytische Raffination). Elektrolyse produziert die reinste Substanzen, Reinheit kann nicht durch andere Verfahren (Destillation, Kristallisation und andere) erhalten werden. Bei der Elektrolyse von Metallen aus Erzen gewonnen, gereinigt, da die Kathode nur auf dem Metallkation abgeschieden wird und die Verunreinigungen bleiben in Lösung oder Schmelze. Solch ein Phänomen wie die Dissoziation von Salzen liegt der Erzeugung von reinem Wasserstoff und reinem Chlor zugrunde. In Wasser zerfällt Natriumchlorid in Ionen: Natriumkation und Chloranion. An der Anode wird reines Chlor an der Kathode zugeordnet werden - das Nebenprodukt Wasserstoff ist, und die Lösung wird ein weiteres wichtiges Nebenprodukt bilden - Natriumhydroxid.