Ο διαχωρισμός των αλάτων, οξέα και αλκάλια. Θεωρία και πρακτική εφαρμογή

Για Φυσική Χημεία και Βιοχημεία τυπική συνολική διαδικασία κατά την οποία τα σωματίδια - μόρια, ιόντα (θετικά φορτισμένα σωματίδια που ονομάζονται κατιόντα και αρνητικά φορτισμένα σωματίδια, που ονομάζονται ανιόντα) ρίζες αποσυντίθενται σε μικρότερα σωματίδια. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται διαστάσεως, η οποία είναι λατινικά για «διάστασης» σημαίνει «διαχωρισμού». Χαρακτηρίζεται από τέτοιους δείκτες ως «βαθμός της διάστασης», που δείχνει την αναλογία των διαχωρισμένων σωματιδίων με το συνολικό αριθμό των σωματιδίων πριν από την κατάρρευση, δηλαδή, το κλάσμα των σωματιδίων που έχουν αποσυντεθεί. Η διαδικασία της αποσύνθεσης των σωματιδίων μπορεί να συμβεί ως ένα αποτέλεσμα ορισμένων δράσεων επί της ουσίας, η φύση αυτών των επιδράσεων καθορίζει τον τύπο της διαστάσεως. Διακρίνουν θερμικής διαστάσεως, φωτοδιάσπαση, διαστάσεως υπό την επίδραση της ιονίζουσας ακτινοβολίας, ηλεκτρολυτική διάσταση. Ο διαχωρισμός είναι το αντίθετο της σύνδεσης και ανασυνδυασμού. Αυτή η διαδικασία είναι συχνά συγχέεται με ιονισμό.

Ηλεκτρολυτική διάσταση είναι ένα είδος διαστάσεως, λαμβάνει χώρα υπό την επίδραση των μορίων του διαλύτη και πολικές αρκούδες χημικού χαρακτήρα. Ουσίες που μπορούν να διασπώνται σε έναν διαλύτη σε ιόντα και να διεξάγει ηλεκτρικό ρεύμα, που ονομάζεται ηλεκτρολύτη (οξύ, άλας, βάση). Ουσίες οι οποίες όταν διαλύονται δεν διαχωρίζεται σε ιόντα (αλκοόλες, εστέρες, υδατάνθρακες, κ.λ.π.) δεν είναι ηλεκτρολύτες. Τα πιο σημαντικά ηλεκτρολυτών διαλύτη - νερού. ίδιο το νερό χαρακτηρίζεται ως ένα ασθενές ηλεκτρολύτη. Πολικούς διαλύτες (π.χ., αιθανόλη, αμμωνία και οξικό οξύ) είναι επίσης ικανό να διαλύει τους ηλεκτρολύτες. Ο διαχωρισμός των οξέων, αλκάλια, όπως η αποσύνδεση των αλάτων συμβαίνουν σε υδατικά διαλύματα. Τα άλατα του - αυτής της κατηγορίας χημικών ενώσεων των οποίων τα μόρια αποτελούνται από θετικά φορτισμένα σωματίδια (κατιόντα μετάλλων), και αρνητικά φορτισμένα σωματίδια (όξινο ανιονικό υπόλοιπο). Άλατα προσθήκης οξέος, σε αντίθεση με τα συμβατικά άλατα αποτελούνται από δύο τύπους κατιόντων (μέταλλο και υδρογόνου) και ένα όξινο ανιονικό υπόλοιπο. Όταν διαλυθεί σε νερό μόρια αποσυντίθενται στα ιόντα αλατιού. Το άλας μπορεί να ανακτηθεί εξατμισθεί το νερό.

Να γίνει διάκριση μεταξύ ισχυρών και ασθενών ηλεκτρολυτών. Στην κλασική θεωρία της ηλεκτρολυτικής διαστάσεως διαδικασίας που αναγνωρίστηκε θεωρείται αναστρέψιμη, αλλά αυτή η δήλωση ισχύει μόνο για αδύναμα ηλεκτρολύτες σε αραιά διαλύματα. Ένα ηλεκτρολυτικό διάσταση των οξέων, βάσεων, αλάτων, είναι μια μη αναστρέψιμη διαδικασία, δεδομένου ότι το αλάτι (σχεδόν όλα πλην ορισμένα σύμπλοκα), οξέα και βάσεις (αυτά που σχηματίζονται με μέταλλα αλκαλίων και αλκαλικών γαιών) είναι ισχυροί ηλεκτρολύτες και μορίων σε πολύ αραιά διαλύματα τελείως (100 %) διαχωρίστηκαν σε ιόντα. Ισχυρή ηλεκτρολύτες: NaCl (χλωριούχο νάτριο), ΗΝΟ3 (νιτρικό οξύ), HClO3 (χλωρικό οξύ), CaCl2 (χλωριούχο ασβέστιο), NaOH (υδροξείδιο του νατρίου). Ασθενής ηλεκτρολύτες: ΝΗ4ΟΗ (υδροξείδιο του αμμωνίου), H2CO3 (ανθρακικό οξύ), CH3COOH (οξικό οξύ) και τα περισσότερα από τα οργανικά οξέα και βάσεις. Μπορούν όταν διαλύεται στο νερό μπορεί να διαχωρίσει μερικώς (τυπικά, η τιμή αυτή κυμαίνεται από 1 έως 10%).

Ως εκ τούτου, ο ισχυρισμός ότι το διάλυμα ενός ισχυρού ηλεκτρολύτη περιέχει μόνο ιόντα, και σε ένα διάλυμα ασθενές ηλεκτρολυτών, κυρίως nondecomposed μόρια της ύλης. Ο διαχωρισμός των αλάτων οδηγεί στο γεγονός ότι στο διάλυμα που περιέχει μόνο ιόν μετάλλου και ένα οξύ κατάλοιπο (π.χ., νατρίου Na + κατιόν και χλωρίου ανιόν ΟΓ) και nondecomposed μόρια (NaCl) έχουν άλατος. άλατα διαχωρισμού οξέος οδηγεί στο σχηματισμό σε διάλυμα ενός μεταλλικού κατιόντος, κατιόν υδρογόνο και το υπόλειμμα οξέος ανιόν. Για παράδειγμα, άλας όξινης NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) διασπάται σε ένα κατιόν νατρίου (Na +), κατιόν υδρογόνο (Η) και ένα ανιόν καταλοίπου ανθρακικού οξέος οξύ (SO3-).

Αν το διάλυμα (τήγμα) τοποθετείται στο ηλεκτρολυτικό ηλεκτρολύτη κυττάρου (σκάφος με άνοδο και κάθοδο), όταν εφαρμόζεται τάση να ξεκινήσει η κατευθυντική κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων στα ηλεκτρόδια του αντίθετου φορτίου: θετική κατιόντα - στην αρνητικά φορτισμένη κάθοδο, ενώ οι αρνητικές ανιόντα - να το θετικά φορτισμένο ανόδου. Αυτή η ιδιότητα των ηλεκτρολυτών, ιδιαίτερα, άλατα διαχωρισμού που χρησιμοποιούνται συνήθως στην τεχνική. ηλεκτρόλυση διεξάγεται βιομηχανική παραγωγή αλουμινίου, χαλκού (από τον ηλεκτρολυτικό καθαρισμό). Ηλεκτρόλυση παράγει τα πιο αγνά ουσίες όπως η καθαρότητα δεν μπορεί να ληφθεί με άλλες μεθόδους (απόσταξη, κρυστάλλωση, και άλλα). Με μέταλλα ηλεκτρόλυση εξάγεται από μεταλλεύματα, καθαρίζονται, δεδομένου ότι η κάθοδος αποτίθεται μόνο στο κατιόν μετάλλου και οι προσμίξεις παραμένουν στο διάλυμα ή τήγμα. Το φαινόμενο της διαστάσεως των αλάτων αποτελεί τη βάση παραγωγής καθαρού υδρογόνου και καθαρό χλώριο. Στο νερό, χλωριούχο νάτριο αποσυντίθεται σε ιόντα: νάτριο κατιόντων και ανιόντων χλωρίου. Στην άνοδο θα διατεθούν καθαρό χλώριο στην κάθοδο - το υδρογόνο υποπροϊόν, και το διάλυμα θα σχηματίσουν ένα άλλο σημαντικό υποπροϊόν - υδροξειδίου του νατρίου.