Quelle est la théorie de la dissociation des électrolytes?
La théorie de la dissociation électrolytique fait référence à la séparation de la molécule d'un électrolyte dans ses atomes constitutifs.
La dissociation des électrons est la séparation d'un composé en ses ions dans la solution entrante. La dissociation électrolytique se produit à la suite de l'interaction du soluté et du solvant.
Les résultats obtenus avec les spectroscopes indiquent que cette interaction est principalement de nature chimique.
Outre la capacité de solvatation des molécules de solvant et la constante diélectrique du solvant, une propriété macroscopique joue également un rôle important dans la dissociation électrolytique.
La théorie classique de la dissociation électrolytique a été développée par S. Arrhenius et W. Ostwald au cours des années 1880.
Elle repose sur la présomption de dissociation incomplète du soluté, caractérisée par le degré de dissociation, qui est la fraction des molécules d'électrolyte qui se dissocient.
L'équilibre dynamique entre molécules dissociées et ions est décrit par la loi de l'action de masse.
Plusieurs observations expérimentales soutiennent cette théorie, notamment: les ions présents dans les électrolytes solides, l'application de la loi d'Ohm, la réaction ionique, la chaleur de neutralisation, les propriétés colligatives anormales et la couleur de la solution, entre d'autres
Théorie de la dissociation électrolytique
Cette théorie décrit les solutions aqueuses en termes d'acides, qui se dissocient pour offrir des ions hydrogène, et des bases, qui se dissocient pour offrir des ions hydroxyles. Le produit d'un acide et d'une base est le sel et l'eau.
Cette théorie a été exposée en 1884 pour expliquer les propriétés des solutions électrolytiques. Il est également connu sous le nom de théorie des ions.
Principaux fondements de la théorie
Lorsqu'un électrolyte se dissout dans l'eau, il se sépare en deux types de particules chargées: l'un chargeant une charge positive et l'autre portant une charge négative.
Ces particules chargées s'appellent des ions. Les ions chargés positivement sont appelés cations et ceux qui sont chargés négativement sont appelés anions.
Dans sa forme moderne, la théorie suppose que les électrolytes solides sont composés d'ions maintenus ensemble par les forces d'attraction électrostatiques.
Lorsqu'un électrolyte est dissous dans un solvant, ces forces sont affaiblies, puis l'électrolyte passe par une dissociation en ions. les ions sont dissous.
Le processus de séparation des molécules en ions d'un électrolyte s'appelle l'ionisation. La fraction du nombre total de molécules présentes dans la solution sous forme d'ions est appelée degré d'ionisation ou degré de dissociation. Ce degré peut être représenté par le symbole α.
Il a été observé que tous les électrolytes ne s'ionisent pas au même niveau. Certains sont presque complètement ionisés, tandis que d'autres sont faiblement ionisés. Le degré d'ionisation dépend de plusieurs facteurs.
Les ions présents dans la solution se réunissent constamment pour former des molécules neutres, créant ainsi un état d'équilibre dynamique entre les molécules ionisées et non ionisées.
Lorsqu'un courant électrique est transmis à travers la solution électrolytique, les ions positifs (cations) se déplacent vers la cathode et les ions négatifs (anions) se déplacent vers l'anode pour se décharger. Cela signifie que l'électrolyse se produit.
Solutions électrolytiques
Les solutions électrolytiques sont toujours de nature neutre puisque la charge totale d'un ensemble d'ions est toujours égale à la charge totale de l'autre ensemble.
Cependant, il n'est pas nécessaire que le nombre des deux jeux d'ions soit toujours égal.
Les propriétés des électrolytes dans la solution sont les propriétés des ions présents dans la solution.
Par exemple, une solution acide contient toujours des ions H + alors que la solution basique contient des ions OH- et les propriétés caractéristiques des solutions sont celles contenant les ions H- et OH-, respectivement.
Les ions agissent comme des molécules vers l'abaissement du point de congélation, élevant le point d'ébullition, abaissant la pression de vapeur et établissant la pression osmotique.
La conductivité de la solution électrolytique dépend de la nature et du nombre d'ions lorsque le courant est chargé dans la solution par le mouvement des ions.
Les ions
La théorie classique de la dissociation électrolytique ne s'applique qu'aux solutions diluées d'électrolytes faibles.
Les électrolytes forts dans les solutions diluées sont pratiquement complètement dissociés; par conséquent, l'idée d'un équilibre entre ions et molécules dissociées n'a pas d'importance.
Selon les concepts chimiques, les paires d'ions et les agrégats les plus complexes se forment dans des solutions d'électrolyte fortes à des concentrations moyennes et élevées.
Les données modernes indiquent que les paires d'ions sont constituées de deux ions de charge opposés en contact ou séparés par une ou plusieurs molécules de solvant. Les paires d'ions sont électriquement neutres et ne participent pas au transport de l'électricité.
Dans des solutions relativement diluées d'électrolytes forts, l'équilibre entre les ions dissous individuellement et les paires d'ions peut être décrit approximativement d'une manière similaire à la théorie classique de la dissociation électrolytique par dissociation constante.
Facteurs liés au degré d'ionisation
Le degré d'ionisation d'une solution électrolytique dépend des facteurs suivants:
- Nature du soluté : lorsque les parties ionisables de la molécule d'une substance sont reliées par des liaisons covalentes au lieu de liaisons électrovalentes, moins d'ions sont fournis dans la solution. Ces substances sont certains électrolytes faibles. De leur côté, les électrolytes forts sont presque complètement ionisés dans la solution.
- Nature du solvant : la fonction principale du solvant est d'affaiblir les forces d'attraction électrostatiques entre deux ions pour les séparer. L'eau est considérée comme le meilleur solvant.
- Dilution : la capacité d'ionisation d'un électrolyte est inversement proportionnelle à la concentration de sa solution. Par conséquent, le degré d'ionisation augmente avec l'augmentation de la dilution de la solution.
- Température : le degré d'ionisation augmente avec l'augmentation de la température. En effet, à des températures plus élevées, la vitesse moléculaire augmente, dépassant les forces d'attraction entre les ions.
