Disociimi elektrik: bazat teorike të elektrokimisë

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:41

Disociimi elektrik luan një rol të madh në jetën tonë, megjithëse zakonisht nuk mendojmë për të. Është me këtë fenomen që lidhet përçueshmëria elektrike e kripërave, acideve dhe bazave në një mjedis të lëngshëm. Nga rrahjet e para të zemrës të shkaktuara nga elektriciteti "i gjallë" në trupin e njeriut, i cili është tetëdhjetë për qind i lëngshëm, te makinat, celularët dhe lojtarët, bateritë e të cilave në thelb janë bateri elektrokimike, disociimi elektrik është i padukshëm kudo pranë nesh.

Në enë gjigante që lëshojnë tym toksik nga boksiti i shkrirë në temperatura të larta, metali "me krahë" - alumini përftohet me elektrolizë. Gjithçka rreth nesh, nga grilat e kromit të radiatorit deri te vathët e argjendtë në veshët tanë, një herëose ballafaquar me solucione ose kripëra të shkrira, dhe kështu me këtë fenomen. Jo më kot disociimi elektrik studiohet nga një degë e tërë e shkencës - elektrokimia.

Kur treten, molekulat e lëngut tretës hyjnë në një lidhje kimike me molekulat e substancës së tretur, duke formuar solvate. Në një tretësirë ujore, kripërat, acidet dhe bazat janë më të ndjeshme ndaj shpërbërjes. Si rezultat i këtij procesi, molekulat e lëndës së tretur mund të dekompozohen në jone. Për shembull, nën ndikimin e një tretësi ujor, jonet Na⁺ dhe CI^{- në kristalin jonik NaCl kalojnë në mjedisin tretës në një cilësi e re e grimcave të tretshme (të hidratuara).}

Ky fenomen, i cili në thelb është procesi i zbërthimit të plotë ose të pjesshëm të një lënde të tretur në jone si rezultat i veprimit të një tretësi, quhet "shpërbërje elektrike". Ky proces është jashtëzakonisht i rëndësishëm për elektrokiminë. Me rëndësi të madhe është fakti që shpërbërja e sistemeve komplekse shumëkomponente karakterizohet nga një rrjedhje hap pas hapi. Me këtë fenomen vërehet edhe një rritje e mprehtë e numrit të joneve në tretësirë, gjë që i dallon substancat elektrolitike nga ato joelektrolitike.

Në procesin e elektrolizës, jonet kanë një drejtim të qartë të lëvizjes: grimcat me ngarkesë pozitive (kationet) - në një elektrodë të ngarkuar negativisht, të quajtur katodë, dhe jonet pozitive (anionet) - në anodë, një elektrodë me ngarkesë të kundërt, ku ato shkarkohen. Kationet reduktohen dhe anionet oksidohen. Prandaj, disociimi është një proces i kthyeshëm.

Një nga karakteristikat themelore të këtij procesi elektrokimik është shkalla e shpërbërjes elektrolitike, e cila shprehet si raport i numrit të grimcave të hidratuara me numrin total të molekulave të substancës së tretur. Sa më i lartë ky tregues, aq më i fortë është elektroliti kjo substancë. Mbi këtë bazë, të gjitha substancat ndahen në elektrolite të dobët, me forcë mesatare dhe të fortë.

Shkalla e shpërbërjes varet nga faktorët e mëposhtëm: a) natyra e substancës së tretur; b) natyrën e tretësit, konstantën dielektrike dhe polaritetin e tij; c) përqendrimi i tretësirës (sa më i ulët ky tregues, aq më e madhe është shkalla e disociimit); d) temperaturën e mjedisit tretës. Për shembull, shpërbërja e acidit acetik mund të shprehet me formulën e mëposhtme:

CH₃COOH H⁺ + CH₃COO^-

Elektrolitet e forta shpërndahen pothuajse në mënyrë të pakthyeshme, pasi tretësira e tyre ujore nuk përmban molekulat origjinale dhe jonet e pahidratuara. Duhet shtuar gjithashtu se të gjitha substancat që kanë një lloj lidhjesh kimike jonike dhe kovalente polare i nënshtrohen procesit të disociimit. Teoria e disociimit elektrolitik u formulua nga fizikani dhe kimisti i shquar suedez Svante Arrhenius në 1887.