ทฤษฎีความแตกต่างของอิเล็กโทรไลคืออะไร

ทฤษฎีการแยกขั้วด้วยไฟฟ้า หมายถึงการแยกโมเลกุลออกจากอิเล็กโทรไลต์ในอะตอมที่เป็นส่วนประกอบ

การแยกตัวของอิเล็กตรอนคือการแยกสารประกอบในไอออนของมันในสารละลายที่เข้ามา การแยกตัวด้วยไฟฟ้าเกิดขึ้นเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันของตัวถูกละลายและตัวทำละลาย

ผลลัพธ์ที่ทำในสเปคโทรสบ่งชี้ว่าปฏิกิริยานี้ส่วนใหญ่เป็นสารเคมีในธรรมชาติ

นอกเหนือจากความสามารถในการละลายของโมเลกุลตัวทำละลายและค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของตัวทำละลายแล้วคุณสมบัติที่มีขนาดใหญ่ยังมีบทบาทสำคัญในการแยกตัวด้วยไฟฟ้าด้วย

ทฤษฎีคลาสสิกของการแยกตัวด้วยไฟฟ้าได้รับการพัฒนาโดย S. Arrhenius และ W. Ostwald ในช่วงทศวรรษที่ 1880

มันขึ้นอยู่กับข้อสันนิษฐานของการแยกตัวที่ไม่สมบูรณ์ของตัวถูกละลายโดยมีระดับความร้าวฉานซึ่งเป็นส่วนของโมเลกุลอิเล็กโทรไลต์ที่แยกตัวออกจากกัน

ดุลยภาพเชิงพลวัตระหว่างโมเลกุลที่แยกออกจากกันและไอออนถูกอธิบายโดยกฎการกระทำของมวล

มีข้อสังเกตการทดลองหลายอย่างที่สนับสนุนทฤษฎีนี้รวมถึง: ไอออนที่มีอยู่ในอิเล็กโทรไลต์แข็งการประยุกต์ใช้กฎของโอห์มปฏิกิริยาไอออนิกความร้อนของการทำให้เป็นกลางคุณสมบัติการผิดปกติของการรวมตัวและสีของสารละลายระหว่าง คนอื่น ๆ

ทฤษฎีการแยกตัวด้วยไฟฟ้า

ทฤษฎีนี้อธิบายถึงวิธีการแก้ปัญหาน้ำในแง่ของกรดซึ่งแยกตัวออกเพื่อให้ไฮโดรเจนไอออนและฐานซึ่งแยกออกเพื่อให้ไฮดรอกซิลไอออน ผลิตภัณฑ์ของกรดและเบสคือเกลือและน้ำ

ทฤษฎีนี้ได้รับการเปิดเผยในปี 1884 เพื่ออธิบายคุณสมบัติของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ เป็นที่รู้จักกันว่าทฤษฎีไอออน

ฐานหลักของทฤษฎี

เมื่ออิเล็กโตรไลต์ละลายในน้ำมันจะแยกออกเป็นอนุภาคที่มีประจุสองชนิด: อันที่หนึ่งชาร์จประจุบวกและอีกประจุหนึ่งประจุลบ

อนุภาคที่มีประจุเหล่านี้เรียกว่าไอออน ประจุบวกที่เรียกว่าประจุบวกและประจุที่มีประจุลบเรียกว่าประจุลบ

ในรูปแบบที่ทันสมัยทฤษฎีสันนิษฐานว่าอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งประกอบด้วยไอออนที่ยึดติดกันด้วยแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิต

เมื่ออิเล็กโทรไลต์ถูกละลายในตัวทำละลายแรงเหล่านี้จะอ่อนตัวลงและอิเล็กโทรไลต์จะผ่านการแยกตัวออกจากไอออน ไอออนจะถูกละลาย

กระบวนการแยกโมเลกุลในไอออนออกจากอิเล็กโทรไลต์เรียกว่าอิออไนเซชัน สัดส่วนของจำนวนทั้งหมดของโมเลกุลที่มีอยู่ในสารละลายเป็นที่รู้จักกันในชื่อระดับของไอออนไนซ์หรือระดับความร้าวฉาน ระดับนี้สามารถแสดงด้วยสัญลักษณ์α

มีการตั้งข้อสังเกตว่าอิเล็กโทรไลต์ทั้งหมดไม่แตกตัวเป็นไอออนในระดับเดียวกัน บางตัวจะถูกทำให้เป็นไอออนเกือบทั้งหมด ระดับการแตกตัวเป็นไอออนขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย

ไอออนที่อยู่ในสารละลายจะรวมตัวกันเป็นโมเลกุลที่เป็นกลางอย่างต่อเนื่องดังนั้นจึงสร้างสภาวะสมดุลแบบไดนามิกระหว่างโมเลกุลที่แตกตัวเป็นไอออนและไม่ได้แตกตัวเป็นไอออน

เมื่อกระแสไฟฟ้าถูกส่งผ่านสารละลายอิเล็กโทรไลติคอิออนบวก (ไพเพอร์) จะเคลื่อนที่ไปทางแคโทดและอิออนลบ (แอนไอออน) จะเคลื่อนที่ไปยังขั้วบวกเพื่อคายประจุ ซึ่งหมายความว่าอิเล็กโทรไลซิสเกิดขึ้น

วิธีการแก้ปัญหาด้วยไฟฟ้า

วิธีการแก้ปัญหาด้วยไฟฟ้ามักเป็นกลางในธรรมชาติเนื่องจากประจุทั้งหมดของไอออนหนึ่งชุดจะเท่ากับประจุทั้งหมดของไอออนอีกชุดหนึ่งเสมอ

อย่างไรก็ตามไม่จำเป็นว่าจำนวนของไอออนทั้งสองชุดควรเท่ากันเสมอไป

คุณสมบัติของอิเล็กโทรไลต์ในสารละลายคือคุณสมบัติของไอออนที่มีอยู่ในสารละลาย

ตัวอย่างเช่นสารละลายกรดประกอบด้วย H + ions เสมอในขณะที่สารละลายพื้นฐานมี OH- ions และคุณสมบัติลักษณะของการแก้ปัญหาคือสารละลายที่มี H- และ OH ตามลำดับ

ไอออนทำหน้าที่เป็นโมเลกุลไปสู่ภาวะซึมเศร้าของจุดเยือกแข็งเพิ่มจุดเดือดลดความดันไอและสร้างแรงดันออสโมติก

การนำไฟฟ้าของสารละลายอิเล็กโทรไลติคขึ้นอยู่กับธรรมชาติและจำนวนของไอออนเมื่อกระแสไฟฟ้าถูกประจุผ่านสารละลายโดยการเคลื่อนที่ของไอออน

อิออน

ทฤษฎีคลาสสิกของการแยกขั้วด้วยกระแสไฟฟ้าสามารถใช้ได้กับสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนตัวเท่านั้น

อิเล็กโทรไลต์ที่แข็งแกร่งในสารละลายที่เจือจางจะถูกแยกออกจากกันอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นความคิดเรื่องความสมดุลระหว่างไอออนและโมเลกุลที่แยกตัวจึงไม่สำคัญ

ตามแนวคิดทางเคมีคู่ของไอออนและมวลรวมที่ซับซ้อนที่สุดเกิดขึ้นในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่เข้มข้นในระดับความเข้มข้นปานกลางและสูง

ข้อมูลทันสมัยบ่งชี้ว่าคู่ไอออนประกอบด้วยไอออนประจุที่อยู่ตรงข้ามกันสองค่าในการสัมผัสหรือแยกออกจากกันด้วยโมเลกุลตัวทำละลายหนึ่งตัวหรือมากกว่า คู่ไอออนมีความเป็นกลางทางไฟฟ้าและไม่ได้มีส่วนร่วมในการส่งกระแสไฟฟ้า

ในสารละลายที่ค่อนข้างเจือจางของอิเล็กโตรไลต์ที่รุนแรงดุลยภาพระหว่างไอออนที่ละลายแต่ละตัวและไอออนไอออนสามารถอธิบายได้ในลักษณะที่คล้ายกับทฤษฎีคลาสสิกของการแยกตัวด้วยไฟฟ้าโดยการแยกตัวออก

ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับระดับไอออนไนซ์

ระดับการไอออไนซ์ของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้:

• ธรรมชาติของตัวถูกละลาย : เมื่อชิ้นส่วนที่แตก ตัว เป็นไอออนของโมเลกุลของสารเข้าร่วมด้วยพันธะโควาเลนต์แทนที่จะเป็นพันธะอิเลคโทรวาเลนต์ไอออนที่น้อยลงจะถูกส่งไปยังสารละลาย สารเหล่านี้เป็นอิเล็กโทรไลต์บางชนิดที่อ่อนแอ สำหรับส่วนของอิเล็กโทรไลต์ที่แข็งแกร่งนั้นจะถูกทำให้เป็นไอออนในสารละลายเกือบทั้งหมด
• ธรรมชาติของตัวทำละลาย : หน้าที่หลักของตัวทำละลายคือการทำให้แรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออนสองตัวลดลงเพื่อแยกพวกมันออกจากกัน น้ำถือเป็นตัวทำละลายที่ดีที่สุด
• การเจือจาง : ความสามารถในการแตกตัวเป็นไอออนของอิเล็กโทรไลต์จะแปรผกผันกับความเข้มข้นของสารละลาย ดังนั้นระดับการไอออไนเซชันจะเพิ่มขึ้นเมื่อการเจือจางของสารละลายเพิ่มขึ้น
• อุณหภูมิ : ระดับไอออนไนซ์เพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น นี่เป็นเพราะที่อุณหภูมิสูงกว่าความเร็วของโมเลกุลจะเพิ่มขึ้นมากกว่าแรงที่ดึงดูดระหว่างไอออน