ما هي نظرية التفكك الالكتروليتي؟ - علم - 2026

تشير نظرية التفكك الإلكتروليتي إلى فصل جزيء الإلكتروليت إلى الذرات المكونة له. تفكك الإلكترون هو فصل المركب إلى أيوناته في المحلول الوارد. يحدث التفكك الالكتروليتي نتيجة تفاعل المذاب والمذيب.

تشير النتائج التي أجريت على أجهزة التحليل الطيفي إلى أن هذا التفاعل هو في الأساس مادة كيميائية بطبيعتها. بالإضافة إلى قدرة الذوبان لجزيئات المذيب وثابت العزل الكهربائي للمذيب ، وهي خاصية ماكروسكوبية ، فإنها تلعب أيضًا دورًا مهمًا في التفكك الإلكتروليتي.

تم تطوير النظرية الكلاسيكية للتفكك الإلكتروليتي بواسطة S.Rhhenius و W. Ostwald خلال ثمانينيات القرن التاسع عشر ، وهي تستند إلى افتراض عدم اكتمال تفكك المذاب ، الذي يتميز بدرجة التفكك ، وهي جزء الجزيئات في المنحل بالكهرباء الذي ينفصل.

يتم وصف التوازن الديناميكي بين الجزيئات والأيونات المنفصلة بواسطة قانون العمل الجماعي.

هناك العديد من الملاحظات التجريبية التي تدعم هذه النظرية ، بما في ذلك: الأيونات الموجودة في الإلكتروليتات الصلبة ، وتطبيق قانون أوم ، والتفاعل الأيوني ، وحرارة المعادلة ، والخصائص التجميعية غير الطبيعية ، ولون المحلول ، من بين الآخرين.

نظرية التفكك الالكتروليتي

تصف هذه النظرية المحاليل المائية من حيث الأحماض ، والتي تنفصل لتقدم أيونات الهيدروجين ، والقواعد التي تنفصل لتقدم أيونات الهيدروكسيل. نتاج حمض وقاعدة ملح وماء.

تم الكشف عن هذه النظرية في عام 1884 لشرح خصائص محاليل الإلكتروليت. ومن المعروف أيضا باسم نظرية الأيونات.

الأسس الرئيسية للنظرية

عندما يذوب الإلكتروليت في الماء ، فإنه ينقسم إلى نوعين من الجسيمات المشحونة: أحدهما يشحن شحنة موجبة والآخر بشحنة سالبة. تسمى هذه الجسيمات المشحونة أيونات. تسمى الأيونات موجبة الشحنة الكاتيونات وتلك المشحونة سالبة تسمى الأنيونات.

في شكلها الحديث ، تفترض النظرية أن الإلكتروليتات الصلبة تتكون من أيونات مرتبطة ببعضها البعض بواسطة قوى الجذب الكهروستاتيكية.

عندما يذوب المنحل بالكهرباء في مذيب ، تضعف هذه القوى ثم يمر الإلكتروليت بالتفكك إلى أيونات ؛ تذوب الأيونات.

تسمى عملية فصل الجزيئات إلى أيونات في إلكتروليت التأين. يُعرف جزء العدد الإجمالي للجزيئات الموجودة في المحلول مثل الأيونات بدرجة التأين أو درجة التفكك. يمكن تمثيل هذه الدرجة بالرمز α.

لقد لوحظ أن جميع الإلكتروليتات لا تتأين إلى نفس المستوى. بعضها متأين بالكامل تقريبًا ، بينما يتأين البعض الآخر بشكل ضعيف. درجة التأين تعتمد على عدة عوامل.

تتجمع الأيونات الموجودة في المحلول معًا باستمرار لتشكيل جزيئات محايدة ، مما يخلق حالة من التوازن الديناميكي بين الجزيئات المتأينة وغير المتأينة.

عندما ينتقل تيار كهربائي عبر محلول الإلكتروليت ، تتحرك الأيونات الموجبة (الكاتيونات) نحو القطب السالب ، وتتحرك الأيونات السالبة (الأنيونات) نحو الأنود لتفريغها. هذا يعني أن التحليل الكهربائي يحدث.

المحاليل المنحل بالكهرباء

دائمًا ما تكون المحاليل الإلكتروليتية محايدة بطبيعتها نظرًا لأن الشحنة الإجمالية لمجموعة واحدة من الأيونات تساوي دائمًا الشحنة الإجمالية لمجموعة الأيونات الأخرى. ومع ذلك ، ليس من الضروري أن يكون عدد مجموعتي الأيونات متساويًا دائمًا.

خصائص الإلكتروليتات في المحلول هي خصائص الأيونات الموجودة في المحلول.

على سبيل المثال ، يحتوي المحلول الحمضي دائمًا على أيونات H + بينما يحتوي المحلول الأساسي على أيونات OH والخصائص المميزة للحلول هي تلك التي تحتوي على أيونات H و OH على التوالي.

تعمل الأيونات كجزيئات باتجاه انخفاض نقطة التجمد ، مما يرفع درجة الغليان ، ويخفض ضغط البخار ، ويؤسس الضغط الاسموزي.

تعتمد موصلية المحلول الإلكتروليتي على طبيعة وعدد الأيونات عندما يتم شحن التيار من خلال المحلول بواسطة حركة الأيونات.

أيونات

لا تنطبق النظرية الكلاسيكية للتفكك الإلكتروليتي إلا على الحلول المخففة للكهارل الضعيفة.

يتم فصل المنحلات بالكهرباء القوية في المحاليل المخففة تمامًا تقريبًا ؛ وبالتالي فإن فكرة التوازن بين الأيونات والجزيئات المنفصلة ليست مهمة.

وفقًا للمفاهيم الكيميائية ، تتشكل أزواج ومجموعات الأيونات الأكثر تعقيدًا في محاليل إلكتروليتات قوية بتركيزات متوسطة وعالية.

تشير البيانات الحديثة إلى أن أزواج الأيونات تتكون من اثنين من الأيونات المشحونة بشكل معاكس على اتصال أو مفصولة بواحد أو أكثر من جزيئات المذيب. أزواج الأيونات محايدة كهربائياً ولا تشارك في نقل الكهرباء.

في المحاليل المخففة نسبيًا للإلكتروليتات القوية ، يمكن وصف التوازن بين الأيونات المنحلة بشكل فردي وأزواج الأيونات تقريبًا بطريقة مشابهة للنظرية الكلاسيكية للانفصال الإلكتروليتي عن طريق التفكك المستمر.

العوامل المتعلقة بدرجة التأين

تعتمد درجة تأين محلول الإلكتروليت على العوامل التالية:

• طبيعة المذاب: عندما يتم ربط الأجزاء المؤينة من جزيء مادة ما بواسطة روابط تساهمية بدلاً من روابط كهربية ، يتم توفير كمية أقل من الأيونات في المحلول. هذه المواد هي بعض الشوارد الضعيفة. من جانبهم ، تتأين الإلكتروليتات القوية بالكامل تقريبًا في المحلول.
• طبيعة المذيب: تتمثل الوظيفة الرئيسية للمذيب في إضعاف قوى الجذب الكهروستاتيكية بين أيونيين لفصلهما. يعتبر الماء أفضل مذيب.
• التخفيف: قدرة التأين للكهارل تتناسب عكسياً مع تركيز المحلول. لذلك ، تزداد درجة التأين مع زيادة تخفيف المحلول.
• درجة الحرارة: تزداد درجة التأين بزيادة درجة الحرارة. هذا لأنه في درجات الحرارة المرتفعة ، تزداد السرعة الجزيئية ، وتتجاوز قوى الجذب بين الأيونات.

المراجع

1. التفكك الالكتروليتي. تعافى من Dictionary.com.
2. التفكك الالكتروليتي. تعافى من encyclopedia2.thefreedictionary.com.
3. نظرية التفكك الالكتروليتي. تعافى من vocabulary.com.
4. نظرية أرهينيوس في التفكك الالكتروليتي. تعافى من asktiitians.com.