Растворы. Основы теории электролитической диссоциации

Жидкие растворы по своей природе, свойствам, характеру взаимодействий между частицами очень разнообразны, в связи с чем трудно создать единую количественную теорию, описывающую поведение различных растворов в широкой области концентраций. Наука о растворах —одна из наиболее старых областей естествознания, в развитие которой сделан вклад многими исследователями. В ходе развития учения о растворах были высказаны две точки зрения на природу растворов —физическая и химическая. Физическая теория растворов, возникшая главным образом на основе трудов Вант-Гоффа, Аррениуса и Оствальда, опиралась на экспериментальное изучение коллигативных свойств разбавленных растворов (осмотическое давление, новышение температуры кипения, понижение температуры замерзания раствора и т. п.), зависящих главным образом от концентрации растворенного вещества, а не от его природы. Количественные законы (законы Вант-Гоффа, Рауля) были открыты в предположении, что в разбавленных растворах молекулы растворенного вещества подобны молекулам идеального газа. Отступления от этих законов, наблюдаемые для растворов электролитов, были объяснены на основе теории электролитической диссоциации Аррениуса. Простота представлений физической теории и успешное применение ее как для объяснения свойств растворов электролитов, так и для количественного изучения электрической проводимости растворов обеспечили быстрый успех этой теории. Химическая теория растворов, созданная преимущественно Менделеевым и его последователями, рассматривала процесс образования раствора как разновидность химического процесса, характеризующегося взаимодействием частиц смешивающихся компонентов. Менделеев рассматривал растворы как системы, образованные частицами растворителя, растворенного вещества и неустойчивых химических соединений, которые образуются между ними и находятся в состоянии частичной диссоциации. В классических трудах Менделеева четко сформулированы основные положения теории растворов. Менделеев указывал на необходимость использования всей суммы химических и физических сведений о свойствах частиц, [c.344]

Теория электролитической диссоциации. Классическая Теория электролитической диссоциации была создана С. Аррениусом (1887). Она основана на представлениях о частичном и самопроизвольном распаде электролита в растворе под действием растворителя на ионы различного знака (катионы и анионы). Экспериментальной основой этой теории было установление связи (качественной и количественной) между способностью разбавленных растворов электролитов проводить электрический ток и систематическими отклонениями общих свойств этих растворов от соответствующих свойств, растворов неэлектролитов. [c.226]

Рассматривая развитие физической химии, можно заметить, что познание некоторых явлений начиналось на основе чисто физических теорий, отражающих влияние физических факторов, но в дальнейшем возникла необходимость учитывать влияние химических закономерностей и особенностей. Примером этого может служить развитие теории электролитической диссоциации, теории кинетики гомогенных химических реакций, теории растворов неэлектролитов и др. [c.20]

Д. И. Менделеев писал в Основах химии , что теория электролитической диссоциации игнорирует взаимодействие частиц растворенного вещества между собой и с молекулами растворителя. Он утверждал, что процессы диссоциации с необходимостью и неизбежностью сопровождаются процессами образования иовы.х соединений из ионов растворителя. Взгляды великого ученого были развиты Д. П. Коноваловым, И. А. Каблуковым и другими исследователями и явились фундаментом современной теории растворов. [c.366]

Все вышеизложенное и составило основу теории электролитической диссоциации Аррениуса. В ней не учитывается взаимодействие между ионами в растворе и между ионами растворенного вещества и растворителем. Поэтому в том виде, в котором излагал ее Аррениус, эта теория охватывала лишь крайне разбавленные растворы слабых электролитов. [c.168]

Основное достоинство метода активностей (Льюис, 1923 г.) заключается в том, что он позволяет провести более обобщенную и точную количественную трактовку различных свойств растворов сильных электролитов, чем то возможно на основе классической теории электролитической диссоциации. Однако из-за эмпирической природы самого коэффициента активности трактовка эта имеет формальный характер и для понимания сущности явлений дает весьма мало. Так как по мере повышения концентрации индивидуальные особенности отдельных частиц начинают выявляться все более резко, необходимые обобщения (например, ионная сила) оказываются возможными лишь применительно к разбавленным растворам, областью которых пока практически и ограничена широкая применимость рассматриваемого метода.. [c.185]

Растворы слабых электролитов описываются на основе теории электролитической диссоциации. [c.226]

Процесс диссоциации обратим. Диссоциация подчиняется закону действия масс. Теория электролитической диссоциации Аррениуса объяснила различие в поведении неэлектролитов и электролитов увеличением числа частиц в последних, вследствие диссоциации растворенного вещества на ионы. Этим, в частности, обусловлены более значительные изменения свойств в электролитах, связанных с понижением давления пара растворителя (понижение температуры замерзания, повышение температуры кипения растворов и др.), а также ионная электропроводность. На основе теории электролитической диссоциации получили объяснение многие другие свойства электролитов (кислые и основные свойства растворов электролитов и др.). [c.238]

Основы теории электролитической диссоциации Взаимодействие с растворителем растворенного вещества может вызвать распад последнего на ионы Распад растворенного вещества на ионы под действием молекул растворителя называется электролитической диссоциацией или ионизацией веществ в растворах [c.121]

На основе теории электролитической диссоциации был установлен новый ионный вид химических реакций, создана новая теория кислот и оснований, расширены представления о диссоциации воды, гидролизе, индикаторах. Курс аналитической химии был переработан на основе теории электролитической диссоциации. Но теория Аррениуса не объясняла, какие причины обусловливают появление свободных заряженных ионов в растворах. Почему положительные ионы, находясь в растворе вместе с отрицательными, не разряжаются и не образуют нейтральных частиц. Она не учитывала взаимодействия между ионами в растворе, вызываемого их электрическими зарядами. Еще в 1891 г. И, А. Каблуков, опираясь на теорию растворов Д. И. Менделеева, утверждал, что нельзя рассматривать раствор как систему, в которой отсутствует взаимодействие частиц растворителя и растворенного вещества. Взгляды Д. И. Менделеева помогли усовершенствовать теорию С. Аррениуса, хотя сам Д. И. Менделеев и не был сторонником теории электролитической диссоциации. [c.44]

Основы теории электролитической диссоциации. В 1887 г-Вант-Гофф установил, что определенное экспериментально осмотическое давление в растворах солей, кислот и оснований превышает вычисленное по уравнению (2.59). Подобные отклонения измеренных величин от вычисленных по соответствуюш,им уравнениям наб.5юдаются в сторону повышения для температуры кипения и в сторону понижения для температуры отвердевания этих растворов. Так, например, молекулярная масса Na l равна 58,5, а на основании криоскопических измерений она оказалась равной при-щ мерно 30. Не зная, чем можно объяснить эти отклонения, но стремясь сделать соответствующие уравнения пригодными для этих растворов, Вант-Гофф ввел в них поправочный множитель i, названный изотоническим коэффициентом . Подставляя коэффициент i в уравнение для расчета осмотического давления и в уравнения законов Рауля, получаем соотношения, пригодные для описания разбавленных растворов всех веществ, в том числе и для растворов солей, кислот и оснований [c.246]

Таким образом, стали понятны причины увеличения осмотического давления раствора, понижения температуры замерзания, повышения температуры кипения и уменьшения давления пара растворителя над раствором. На основе теории электролитической диссоциации получили объяснение и многие другие факты независимость [c.135]

В различных производственных и биологических процессах большую роль играют растворы электролитов. Свойства этих растворов объясняет теория электролитической диссоциации. Знание теории электролитической диссоциации является основой для изучения свойств неорганических и органических соединений, для глубокого понимания механизмов химических реакций в растворах электролитов. [c.189]

Недостаточность одного только физического объяснения процессов диссоциации была ясна еще Д. И. Менделееву. Известно, что он был противником теории электролитической диссоциации Аррениуса и даже воздерживался от ее изложения в Основах химии . Д. И. Менделеев и русская школа химиков (И. Л. Каблуков, Д. П. Коновалов и др.) в своих работах подчеркивали значение химической теории растворов, в частности значение химического взаимодействия между растворенным веществом и растворителем с образованием сольватов. [c.292]

Для объяснения особенностей водных растворов электролитов шведским ученым С. Аррениусом в 1887 г. была предложена теория электролитической диссоциации. В дальнейшем она была развита многими учеными на основе учения о строении атомов и химической связи. Современное содержание этой теории можно свести к следующим трем положениям [c.106]

Представления, лежащие в основе теории электролитической диссоциации, хорошо согласуются с законами Фарадея. Каждый ион связан с определенным количеством электричества, поэтому вполне естественно, что количество вещества, полученное при электролизе, пропорционально количеству прошедшего через раствор электричества. С другой стороны, если в одном электролите мы имеем ионы, имеющие двойной заряд, например ионы меди, а в другом электролите однозарядные ионы, например ионы водорода, то при включении ванн с этими электролитами последовательно в общую цепь перенос определенного количества электричества приведет к тому, что число разрядившихся ионов меди будет вдвое меньше числа разрядившихся ионов водорода. Это значит, что их весовые количества будут относиться как эквиваленты. [c.423]

Представления, лежащие в основе теории электролитической диссоциации, позволили объяснить те уклонения от нормального поведения, которые характеризовали растворы электролитов. Первое приближение, в котором были использованы новые воззрения, заключалось в том, что фор.мально учитывали общее число всех имеющихся в растворе частиц, не обращая внимания на то, заряжены они или нет. Из формулы [c.255]

Силы взаимодействия между ионами отсутствуют, и растворы электролитов ведут себя подобно идеальным газовым системам. Это положение авторами теории электролитической диссоциации прямо не высказывалось, но оно ежит в основе всех ее количественных соотношений. [c.36]

Теория электролитической диссоциации Аррениуса имела исключительно важное значение для развития теории слабых электролитов. К началу XX в. на ее основе были объяснены многочисленные данные по коллигативным свойствам растворов. При использовании закона разведения В. Оствальда была широко изучена степень диссоциации электролитов в водных растворах. Однако в дальнейшем стало известно, что теория С. Аррениуса имеет ограниченное применение. [c.116]

К началу XX в. теория электролитической диссоциации достигла больших успехов. На ее основе были объяснены многочисленные и разнообразные экспериментальные данные по электропроводности растворов, осмотическому давлению, температурам замерзания и другим физико-химическим свойствам растворов. Однако ряд экспериментальных данных теория объяснить не могла. Так, константа диссоциации электролита, выражаемая уравнением типа (152.4), в широком интервале концентраций изменялась. Особенно резкая концентрационная зависимость наблюдалась у водных растворов неорганических кислот, оснований и их солей (H2SO4, НС], NaOH, K l и т. п.). Разные экспериментальные методы часто приводили к неодинаковым значениям степени диссоциации электролита в одних и тех же условиях. [c.431]

Аррениус считал, что в процессе диссоциации происходит также химическое взаимодействие растворенного вещества с растворителем. Но в литературе после Аррениуса процесс диссоциации обычно описывали как чисто физический процесс, в котором не участвует растворитель, рассматривая последний как индифферентную среду. Известно, что Д. И. Менделеев воздерживался от изложения теории электролитической диссоциации в Основах химии , считая основным ее недостатком игнорирование химического взаимодействия между растворенным веществом и растворителем. Д. И. Менделеев создал химическую теорию растворов, придавая в ней большое значение химическим процессам, проходящим в этих растворах. [c.85]

Вот почему напрашивается уточненное определение понятия кислота в рамках теории электролитической диссоциации Кислота — это электролит, который в данном растворителе от-ш,епляет катион, представляюш,ий собой продукт присоединения катиона водорода Н" " (протона) к молекуле растворителя . Определение во всем (за исключением разве пространности, но это, как мы увидим далее, дело поправимое) лучше традиционного. Лучше хотя бы потому, что, во-первых, позволяет числить свойства кислот и за неводными растворами, во-вторых, в основе проявления веществом кислотных свойств лежит химическое взаимодействие растворенного вещества с растворителем [c.6]

Свойства этих растворов объясняет теория электролитической диссоциации. Знание теории электролитической диссоциации является основой для изучения свойств неорганических и органических соединений, для глубо<ого понимания механизмов химических реакций в растворах электролитов. [c.160]

Выдающийся литовский физик и химик Т. Гроттус (Христиан Иоганн Дитрих) в 1805 г. впервые дал правильное теоретическое обоснование процессов разложения воды электрическим током и прохождения тока через растворы элек1 ролитов, что заложило основы теории электролитической диссоциации, основные положения которой сформулированы шведским химиком С. Аррениусом. Теория электролитической диссоциации Аррениуса была разработана применительно к водным растворам электролитов. По Аррениусу, кислоты — это электролиты, диссоциирующие в водных растворах с образованием ионов водорода, основания — электролиты, образующие в водных растворах ионы гидроксила [c.85]

В основу теории электролитической диссоциации Аррениуса положены следующие предпосылки. Когда кислота, основание или соль растворены в воде, их молекулы обычно диссоциированы на меньшие электрозаряженные частицы, называемые ионами. Сумма положительных зарядов, связанных с катионами, точно равна сумме отрицательных зарядов, связанных с анионами, и весь раствор-в целом является электрически нейтральным. Диссоциация представляет собой обратимую реакцию, причем все электролиты являются полностью ионизированны.ми лишь при бесконечном разбавлении. Если исключить воздействие ионов друг на друга, являющееся результатом наличия электрических зарядов и проявляющееся во взаимном притяжении и отталкивании их, то ионы могут рассматриваться кат независимые составные части оаствора, наде.унные индивидуальными и специфическими химическими и физическими авойствами. Если растворенное в воде вещество диссоциировано лишь частично, то при удалении ионов из раствора путем ли электролиза или какой-либо другой реакции вещество будет тотчас дальше распадаться на ионы. [c.19]

Первое из указанных упрощающих предположений, лежащих в основе теории электролитической диссоциации, ограничивает применимость теории к растворам с большими концентрациями. В крепких растворах взаимодействие растворенных веществ с растворителем особенно ярко проявляется и ведет к резкому отклонению в свойствах растворов от тех величин, которые выте-кахют из теории. Это расхоладение между теорией и опытом наблюдается в отношении упругостей паров, температур замерзания и кипения, электропроводностей и других свойств крепких растворов электролитов. [c.75]

Мы предполагаем известными основы теории электролитической диссоциации, предложенной Аррениусом для объяснения свойств подобных растворов, и сосредоточим внимание на результатах приложения к равновесным состояниям, устанавливающимся в растворах между ионами и недиссоциированными молекулами электролита, закона дейст1вующих масс. Таким образом, из всего класса электролитов в поле нашего внимания остаются только так называемые слабые электролиты, т. е. вещества, которые в растворах с конечной концентрацией существуют в состоянии лишь частичной диссоциации. Это состояние, лапример, для раствора уксусной кислоты — слабого электролита, может быть выражено уравнением [c.57]

Осмотическая теория э.д.с. Нернста основана на классической теории электролитической диссоциации, поэтому она сохраняет основной недостаток теории Аррениуса — отождествление свойств растворов электролитов со свойствами идеальных систем. Развитие теории э.д.с. и электродного потсчщиала повторило ход развития теории растворов электролитов. Так, введение понятий о коэффи-цисн1е активности (как о величине, связанной с межионным взаимодействием) и об активности (как эффективной концентрации), явившееся крупным шагом вперед в развитии теории растворов, позволило получить на основе теории Нернста качественно верную зависимость электродного потенциала от состава раствора. Учет взаимодействия между растворенным веществом и растворителем, на необходимости которого настаивал Д. И. Менделеев, и в особенности учет возможности образования в растворах гидратированных или сольватированных ионов (А. И. Каблуков) были важными вехами в развитии теории раство зов электролитов. Они позволили найти причину диссоциации электролитов на ионы. Ионная сольватация должна играть существенную роль и в процессе установления равновесия между электродо и раствором. [c.220]

С точки зрения теории электролитической диссоциации в водных растворах протекают реакции не между самими электролитами, а между образованными ими ионами. Так, в приведенных выше ЗЕеаедия растворы солей серебра наряду с другими ионами содержали ионы серебра А +, а растворы хлоридов — хлорид-ионы С1 . Ионы серебра и хлорид-ионы, взаимодействуя между собой, во всех случаях дают осадок хлорида серебра. На основе этой реакции можно при помощи ионов серебра открыть присутствие в растворе хлорид-ионов и, наоборот, при помощи хлорид-ионов открыть ионы серебра. Если же хлор входит в состав других ионов или недиссо-циированных молекул, то с помощью ионов серебра открыть его присутствие невозможно. Например, в реакции между нитратом серебра А ЫОз и хлоратом калия КСЮз осадка хлорида серебра не образуется. Объясняется это тем, что хлорат калия в растворе не образует хлорид-нонов, а диссоциирует следующим образом [c.19]

Механизм процесса электролитической диссоциации. Первоиа чально сформулированная Сванте Аррениусом теория электролитической диссоциации не учитывала всей сложности взаимодействия электролитов с молекулами растворителя. Ясное представление о механизме процесса электролитической диссоциации сложилось ыа основе использования наряду с теорией Аррениуса сольватной теории растворов Д. И. Менделеева и работ И. А. Каблукова, посвященных сольватации ионов. [c.171]

Отмечая недостатки теории электролитической диссоциации, Д. И. Менделеев писал в Основах химии , что их причина заключается в игнорировании химического взаимодействия растворенного вещества с растворителем. Эти представления получили дальнейшее развитие в конце прошлого и первой четверти настоящего столетия в работах ряда ученых (Д. П. Коновалова, И. А. Каблукова, В. А. Кистяковского, Л. В. Писарлсевского, А.Нойеса и др.) и легли в основу современной теории растворов. [c.161]

Научные основы теории химического взаимодействия между компонентами раствора были заложены Д. И. Менделеевым. Основной недостаток теории электролитической диссоциации он видел в игнорировании химического взаимодействия между частицами растворенного вещества и молекулами растворителя. Обычно это взаимодействие учитывают, вводя- представления о гидратации в водных растворах и о сольватации в общем случае. Последние вошли в науку в конце 80-х годов прошлого столетия в результате трудов отечественных (И. А. Каблуков, В. А. Кистя-ковский) и зарубежных (Т. Фицпатрик, Д. Чамичан) ученых. Долгое время в основе теории сольватации ионов лежало представление об электростатическом взаимодействии ионов с диполями молекул растворителя. Однако сейчас уже ясно, что электростатическая теория сольватации имеет ряд принципиальных недостатков. Развитие квантовой химии показало, что взаимодействие между атомными и молекулярными системами может быть объяснено и рассчитано на основе квантовой механики. [c.236]

В теории электролитической диссоциации были даны определения понятиям кислота и основа.ние , в основу которых было положено то, что кислоты характеризуются избытком Н+-ионов, а 10онова1ния—избыткам ОН -и01Н0 в в растворе. Однако эта простая и в течение многих лет общепринятая тачка зрения на кислоты и основания оказалась слишком ограниченной, так как и для водных растворов она не совсем точна. Диссоциация воды в действительности протекает по более сложному уравнению [c.76]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология