Przeczytaj
Dysocjacja elektrolityczna
Dysocjacja elektrolityczna jest procesem, w którym związki o budowie jonowejjonowej (takie jak np. sole) oraz związki, w których występuje silnie spolaryzowane wiązanie kowalencyjne, pod wpływem cząsteczek rozpuszczalnika ulegają rozpadowi na dodatnio naładowane kationy i ujemnie naładowane aniony.
Przeanalizujmy powyższy rysunek. Woda, ze względu na budowę swojej cząsteczki, posiada cząstkowe ładunki (dodatni i ujemny) oznaczone symbolem [czyt. delta]. Na atomie tlenu znajduje się cząstkowy ładunek ujemny, który oddziałuje elektrostatycznie z kationem soli, „wyrywając” go z jego struktury krystalicznejstruktury krystalicznej, następnie cząsteczki wody otaczają kation. Uwolnione zostają również aniony soli – na atomach wodoru znajduje się cząstkowy ładunek dodatni, który oddziałuje elektrostatycznie z anionem soli. W tym momencie następuje rozpuszczenie substancji. Proces ten jest nazywany solwatacjąsolwatacją. Żeby do niego doszło, cząsteczki rozpuszczalnika muszą oddziaływać z cząstkami (lub drobinami) substancji rozpuszczanej.
W beztlenowych kwasach nieorganicznych fluoroców występują silnie spolaryzowane wiązania między atomem wodoru a atomem fluorowca. Elektrony, które tworzą wiązanie między tymi dwoma atomami, są bardziej przyciągane przez atom fluorowca o większej elektroujemności od wodoru. Uogólniając, w większości wodorków niemetali wspólna para elektronowa, łącząca atom wodoru i atom drugiego niemetalu, jest zwykle przesunięta w stronę atomu właśnie tego drugiego niemetalu ze względu na jego większą elektroujemność w porównaniu do atomu wodoru. Możemy to zaobserwować np. w przypadku , czy . W czasie rozpuszczania takiego wodorku, cząsteczki wody otaczają cząsteczkę wodorku fluorowca lub innego niemetalu i mogą z łatwością powodować oderwanie kationu wodoru.
A w jaki sposób przebiega proces dysocjacji wodorotlenków, które wykazują budowę jonową? Struktura krystaliczna wodorotlenków składa się z kationów metali, otoczonych anionami wodorotlenkowymi. Takie indywidua oddziałują ze sobą elektrostatycznie, tworząc związek o budowie jonowej. Podczas dysocjacji, cząsteczki wody otaczają powstałe jony.
W większości kwasów tlenowych, wiązanie wodór‑tlen jest silnie spolaryzowane i przesunięte w stronę atomu tlenu. Sprzyja to zrywaniu tego wiązania pod wpływem cząsteczek wody, podobnie jak to opisaliśmy w przypadku wodorków niemetali.
Teorie kwasów i zasad
Najczęściej stosowanymi teoriami kwasów i zasad są:
Czy dysocjacja elektrolityczna może być reakcją kwasu z zasadą?
Znając teorie kwasów i zasad oraz definicję dysocjacji, zastanowimy się teraz, czy dysocjacja może być reakcją kwasu z zasadą.
Jako przykład rozważmy dysocjację bromowodoru w wodzie. W czasie jego rozpuszczania w wodzie zachodzi proces:
W wyniku tego procesu cząsteczka oddaje swój proton cząsteczce wody, która w tej sytuacji zachowuje się jak zasada Brønsteda–Lowry'ego (albo zasada Lewisa – oddaje parę elektronową). Powstają jony bromkowe () oraz jony oksoniowe (). Zgodnie z teorią Brønsteda–Lowry'ego, możemy powiedzieć, że w tym procesie istnieją dwie sprzężone pary kwas–zasada: i oraz i . Rozpatrując dysocjację w kontekście teorii Brønsteda–Lowry'ego, zauważymy, że proces dysocjacji jest więc procesem zachodzącym pomiędzy kwasem a zasadą .
Słownik
związki, w których pomiędzy drobinami występuje wiązanie jonowe; ich sieć krystaliczna składa się zatem z kationów i anionów oddziałujących elektrostatycznie
oddziaływanie cząsteczek rozpuszczalnika z jonami lub cząsteczkami substancji rozpuszczonej, prowadzące do powstania połączeń
sposób organizowania się drobin (atomów, jonów lub cząsteczek) w sytuacji gdy występują w stałym stanie skupienia
Bibliografia
Encyklopedia PWN
Atkins P., Jones L., Chemia ogólna. Cząstki, materia, reakcje Warszawa .
Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa .
Paik S. H., Understanding the Relationship among Arrhenius, Brønsted‑Lowry, and Lewis Theories., „J. Chem. Educ.” , , .