РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
4 РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
Электролиты —
вещества, растворы которых проводят электрический ток. К электролитам относятся
кислоты, основания и соли. Электролиты в водных растворах диссоциируют
(распадаются) на ионы — катионы (+) и
анионы (-). Именно ионы переносят электрический ток в растворах.
Объяснение
существования подвижных ионов в растворах электролитов было впервые предложено
шведским ученым Аррениусом в 1883 г.
Согласно его теории электролитической диссоциации, в растворах электролитов
существует равновесие между активной частью электролита, способной проводить
электрический ток, и неактивной, не проводящей
тока. Теория электролитической диссоциации далее была развита в работах Вант —
Гоффа, Менделеева. Диссоциация
электролитов происходит при их растворении и является продуктом
взаимодействия растворенного вещества и растворителя. К электролитам относятся
твердые вещества с ионной кристаллической ионной решеткой (ионная связь), молекулы с полярной
ковалентной связью. В общем случае процесс взаимодействия растворенного
вещества с растворителем называется сольватацией, а если растворителем является
вода, то – гидратацией. Гидратацию можно
условно разделить на два составляющих процесса, которые протекают одновременно:
разрыв связей в растворяемом веществе
(эндотермический процесс) и образование гидратов (экзотермический
процесс). Гидраты — это соединения разной прочности между ионами растворенного
вещества и полярными молекулами воды. Гидратированные ионы электролита содержат
в своем окружении разное число молекул растворителя.
NaCI кр + H2O Û NaCI р-р Û Na+ * m H2O + CI— pH2O,
Твердая фаза раствор гидрат
катиона гидрат аниона
где n,
p – число молекул
растворителя в гидратной оболочке иона. Число молекул растворителя,
взаимодействующих с одним ионом,
называется числом гидратации. Число гидратации зависит от заряда иона, его
размера и температуры раствора. Например, для катионов щелочных металлов число
гидратации, определенное по скорости перемещения ионов без воздействия
электрического тока, имеют следующие значения: ион Li+ Na+
K+ Rb+ Cs+
число гидратации
120 66 16 14 13