Dissociation électrique: fondements théoriques de l'électrochimie

La dissociation électrique joue un rôle énormedans nos vies, même si nous n'y pensons généralement pas. C'est avec ce phénomène que la conductivité des sels, des acides et des bases dans un milieu liquide est liée. Dès les premiers rythmes cardiaques, conditionnés par l'électricité «vivante» dans le corps humain, composée à 80% de liquides, de voitures, de téléphones portables et de joueurs, dont les batteries sont électrochimiques par nature, se trouve une dissociation électrique invisible.

Dans les vapeurs géantes émettant des vapeurs toxiquesà partir de la méthode fondue d'électrolyse à la bauxite à haute température, on obtient un métal-aluminium "ailé". Tous les objets qui nous entourent, depuis les caillebotis chromés des radiateurs jusqu'aux boucles d'oreilles argentées dans les oreilles, ont déjà rencontré des solutions ou des sels fondus, et par conséquent, avec ce phénomène. La dissociation sciemment électrique est étudiée par toute la branche de la science - électrochimie.

Lors de la dissolution de la molécule liquide-solvantentrer dans une liaison chimique avec les molécules du soluté, formant des solvates. Dans une solution aqueuse de dissociation, les sels, les acides et les bases sont les plus sensibles. À la suite de ce processus, les molécules de la substance dissoute peuvent se désintégrer en ions. Par exemple, sous l'influence d'un solvant aqueux, les ions Na⁺ et CI^-, situé dans le cristal de NaCl ionique, passe dans le milieu solvant dans une qualité déjà nouvelle de particules solvatées (hydratées).

Ce phénomène, qui dans son essence est un processusdissolution complète ou partielle de la substance dissoute en ions à la suite de l'action du solvant, et est appelée "dissociation électrique". Ce processus est extrêmement important pour l'électrochimie. Le fait que la dissociation de systèmes multicomposants complexes soit caractérisée par un écoulement pas à pas est d'une grande importance. Ce phénomène est également marqué par une forte augmentation du nombre d'ions dans la solution, ce qui distingue les substances électrolytiques des non électrolytiques.

Au cours de l'électrolyse, les ions ont un clairLa direction du mouvement: des particules avec une charge positive (cations) - à une électrode chargée négativement, appelée la cathode, et des ions positifs (anions) à l'anode, une électrode avec la charge opposée, où leur décharge se produit. Les cations sont réduits et les anions sont oxydés. Par conséquent, la dissociation est un processus réversible.

L'une des caractéristiques fondamentales de cetteprocessus électrochimique est le degré de dissociation électrolytique, qui est exprimée par le rapport entre le nombre de particules hydratées et le nombre total de molécules de la substance dissoute. Plus cette valeur est élevée, plus l'électrolyte est puissant. Sur cette base, toutes les substances sont divisées en électrolytes faibles, de force moyenne et fortes.

Le degré de dissociation dépend des facteurs suivants: a) la nature du soluté; b) la nature du solvant, sa perméabilité diélectrique et sa polarité; c) la concentration de la solution (plus cette valeur est faible, plus le degré de dissociation est élevé); d) la température du milieu de dissolution. Par exemple, la dissociation de l'acide acétique peut être exprimée par la formule suivante:

CH₃COOH H⁺ + CH₃COO^-

Les électrolytes forts se dissocient pratiquementirréversibles, car dans leur solution aqueuse, il n'y a pas de molécules originales et d'ions non hydratés. Il convient également d'ajouter que toutes les substances ayant des liaisons chimiques de type polaire ionique et covalent sont susceptibles de se dissocier. La théorie de la dissociation électrolytique a été formulée par l'éminent physicien et chimiste suédois Svante Arrhenius en 1887.