Teorija

Elektrolītiskās disociācijas process
 
Šķīdumiem piemīt jonu vadītspēja. Metāliem piemīt elektronu vadītspēja. Ūdens šķīdumos elektrisko lādiņu pārnes joni, metālos elektrisko lādiņu pārnes elektroni.
 
Elektrolīti ir vielas, kas kausējumos un ūdens šķīdumā vada elektrisko strāvu. Neelektrolīti ir vielas, kas kausējumos vai ūdens šķīdumos elektrisko strāvu nevada.
 
Pie elektrolītiem pieder skābes, sārmi un šķīstošie sāļi, bet neelektrolīti ir, piemēram, destilēts ūdens, spirti, cukurs, eļļas.
 
Procesu, kurā elektrolīti ūdens šķīdumā sadalās pretēji lādētos jonos, sauc par elektrolītisko disociāciju.
 
Kas notiek elektrolīta šķīdumā, ja tam pievada elektrisko strāvu?
Elektrolīta šķīdums
att_sh1.PNG
Šķīdumā joni kustas haotiski
Elektrolīta šķīdums, kam pievadīta elektriskā strāva
att_sh2.PNG
Pievadot līdzstrāvu, sākas jonu orientēta kustība
 
Ogles vai arī cita materiāla stienīšus, ko ievieto elektrolītu šķīdumā un pievieno strāvas avotam, sauc par elektrodiem.
Elektrodu, kas pievienots strāvas avota pozitīvajam polam, sauc par anodu A(+).
Elektrodu, kas pievienots strāvas avota negatīvajam polam, sauc par katodu K(-).
Pozitīvi lādētos jonus sauc par katjoniem, jo tie pārvietojas negatīvi lādētā elektroda - katoda virzienā. Negatīvi lādētos jonus sauc par anjoniem, jo tie pārvietojas pozitīvi lādētā elektroda - anoda - virzienā.
 
Elektrolītu šķīdumos joni ir hidratēti, jo tie ir saistīti ar ūdens molekulām. Taču ne vienmēr ir precīzi zināms, cik ūdens molekulu katrs jons pievieno. Tāpēc disociācijas vienādojumus raksta, neparādot ūdens molekulu līdzdalību.
 
Skābju disociācija
Skābes ir elektrolīti, kas ūdens šķīdumā disociē par pozitīvi lādētiem ūdeņraža joniem H+un negatīvi lādētiem skābes atlikuma joniem Xn.
Skābes atlikumā negatīvā lādiņa vērtību n nosaka ūdeņraža jonu skaits.
 
Vienvērtīga skābe disociē ūdeņraža jonos un skābes atlikuma jonos.
Piemērs:
Sālskābei disociējot, šķīdumā nonāk ūdeņraža joni un hlorīdjoni:
HClH++Cl
Vairākvērtīgas skābes disociē jonos pakāpeniski.
Piemērs:
Sērskābe disociācijas procesā šķīdumā pakāpeniski veido divus ūdeņraža jonus - vispirms hidrogēnsulfāta un pēc tam sulfāta jonus:
H2SO4H++HSO4HSO4H++SO42
 
Bāzu disociācija
Bāzes ir elektrolīti, kas ūdens šķīdumā disociē par negatīvi lādētiem hidroksīdjoniem OH un pozitīvi lādētiem metālu joniem Men+.
 
Vienvērtīga bāze disociē hidroksīdjonos un metāla jonos.
Piemērs:
Nātrija bāzei disociējot, šķīdumā nonāk hidroksīdjoni un nātrija joni:
NaOHNa++OH
 
Divvērtīgu bāzu disociācija notiek pakāpeniski.
Piemērs:
Kalcija bāze disociācijas procesā šķīdumā pakāpeniski atbrīvo divus hidroksīdjonus, kalcija hidroksīdjonu un pēc tam kalcija jonu.
Ca(OH)2CaOH++OHCaOH+Ca2++OH
 
Sāļu disociācija
Sāļi ir elektrolīti, kas ūdens šķīdumos disociē par pozitīvi lādētiem metāla joniem Men+ un negatīvi lādētiem skābes atlikuma joniem Xn.
 
Sāļi disociē metāla jonos un skābes atlikuma jonos.
Piemērs:
Bārija nitrāts, disociējot šķīdumā, atbrīvo bārija jonu un divus nitrātjonus:
Ba(NO3)2Ba2++2NO3
 
Elektrolīta disociācijas pakāpe
Šķīduma elektrovadītspēja ir atkarīga no brīvo jonu koncentrācijas. Dažas vielas pilnīgi disociē jonos, bet citas disociē tikai daļēji.
 
Attiecību starp vielas daudzumu, kas disociējis jonos ndis, un kopējo izšķīdušā elektrolīta daudzumu  nkop sauc par elektrolīta disociācijas pakāpi.
att_formula.PNG
 
Disociācijas pakāpes α vērtība var būt no nulles līdz vienam, un tā rāda, kāda daļa izšķīdušā elektrolīta ir disociējusi jonos.
Disociācijas pakāpi ir ērti izteikt procentos (0%α100%). Ja viela ir neelektrolīts, tad disociācijas pakāpe ir nulle.
 
Izmantojot disociācijas pakāpes skaitlisko vērtību, elektrolītus nosacīti var iedalīt trīs grupās.
 
att_elektroliti.PNG
 
Atsauce:
Kaksis Ā., Ķīmija 10. klasei, Lielvārds, 2009, 104 - 106