التفكك الكهربائي: الأسس النظرية للالكهربائية

التفكك الكهربائي يلعب دورا كبيرافي حياتنا، على الرغم من أننا عادة لا تفكر في ذلك. ومن هذه الظاهرة أن توصيل الأملاح والأحماض والقواعد في وسط سائل يرتبط. منذ إيقاعات الأولى القلب الناجمة عن "العيش" مع الكهرباء في جسم الإنسان، وثمانين في المئة من الذي يتكون من السوائل، وعلى السيارات والهواتف المحمولة واللاعبين، والبطاريات القابلة لإعادة الشحن التي هي بطبيعتها البطاريات الكهروكيميائية، - في كل مكان من حولنا الحالي بخفاء التفكك الكهربائي.

في الأبخرة العملاقة التي تنبعث منها الأبخرة السامةمن طريقة التحليل الكهربائي للبوكسيت المنصهر ذات درجة حرارة عالية، يتم إنتاج الألمنيوم المعدني "المجنح". جميع الكائنات من حولنا، من المشابك الكروم مشعات إلى الأقراط الفضية في الأذنين، واجهت أي وقت مضى حلول أو ذوبان الأملاح، وبالتالي، مع هذه الظاهرة. يدرس التفكك الكهربائي عن علم من قبل فرع كله من العلم - الكيمياء الكهربائية.

عند حل جزيء السائل المذيباتيدخل في ارتباط كيميائي مع جزيئات المذاب، وتشكيل الذوبان. في محلول مائي من التفكك، والأملاح والأحماض والقواعد هي الأكثر عرضة. نتيجة لهذه العملية، جزيئات المادة المذابة يمكن أن تتحلل إلى أيونات. على سبيل المثال، تحت تأثير المذيبات المائية، أيونات الأيونات⁺ و سي^-، وتقع في الكريستال أيون الأيونية، تمر في وسط المذيبات في نوعية جديدة بالفعل من سولفاتد (رطب) الجسيمات.

هذه الظاهرة، التي في جوهرها هي عمليةحل كامل أو جزئي للمادة المذابة إلى أيونات نتيجة لعمل المذيب، ويسمى "التفكك الكهربائي". هذه العملية هي في غاية الأهمية للكيمياء الكهربائية. ومن الأهمية بمكان أن تفكك النظم المتعددة المكونات المعقدة يتميز بتدفق خطوة بخطوة. وتتميز هذه الظاهرة أيضا بزيادة حادة في عدد الأيونات في الحل، الذي يميز المواد كهربائيا من تلك نليكترولتيك.

خلال التحليل الكهربائي، الأيونات لها واضحةاتجاه الحركة: الجسيمات مع شحنة موجبة (الكاتيونات) - إلى القطب شحنة سالبة، ودعا الكاثود، والأيونات الموجبة (الأنيونات) إلى الأنود، القطب مع تهمة المعاكس، حيث يحدث التفريغ. يتم تخفيض الكاتيونات، وتتأكسد الأنيونات. لذلك، التفكك هو عملية عكسها.

واحدة من الخصائص الأساسية لهذاعملية الكهروكيميائية هي درجة التفكك الإلكتروليتي ، والذي يعبر عنه بنسبة عدد الجسيمات المائية إلى العدد الكلي لجزيئات المادة المذابة. كلما كانت هذه القيمة أعلى ، كلما كان الإلكتروليت أقوى في المادة. على هذا الأساس ، تنقسم جميع المواد إلى قوة ضعيفة ومتوسطة وشوارد إلكتروليتية قوية.

تعتمد درجة الانفصال على العوامل التالية: أ) طبيعة المذاب. ب) طبيعة المذيب ، ونفاذيته العازلة والقطبية ؛ ج) تركيز المحلول (كلما انخفضت هذه القيمة ، كلما زادت درجة التفكك) ؛ د) درجة حرارة الوسط المذاب. على سبيل المثال ، يمكن التعبير عن تفكك حمض الأسيتيك بالصيغة التالية:

CH₃COOH H⁺ + CH₃COO^-

تنأى بالكهرباء القوية عمليالا يمكن الرجوع عنها ، حيث أنه في محلولها المائي لا توجد جزيئات أصلية وأيونات غير مائية. وينبغي أيضا أن يضاف أن جميع المواد التي لها نوع قطبي أيوني وتساهمي من الروابط الكيميائية عرضة للانفصال. تم صياغة نظرية الانفصال الإلكتروليتي من قبل الفيزيائي السويدي والفيزيائي السويدي سيفانتي أرينيوس في عام 1887.