Дисоцијација соли, киселина и алкалија. Теорија и практична примена

За физичку хемију и биокемију, честопроцес у коме су честице материје - молекули, јони (позитивно наелектрисане честице, зване катјони и негативно наелектрисане честице, које се зову аниони), радикали распадају у једноставније честице. Овај процес назива се дисоцијација, која у преводу из латинске "дисоцијације" значи "раздвајање". Одликује га такав индикатор као "степен дисоцијације", показујући однос броја раздвојених честица на укупан број честица пре распада, односно фракције честица које су дезинтегрисане. Процес распадања честица може се наставити као резултат одређених ефеката на супстанцу, природа ових утјецаја одређује врсту дисоцијације. Разликују термичку дисоцијацију, фотодизацију, дисоцијацију под утицајем јонизујућег зрачења, електролитичку дисоцијацију. Дисоцијација је супротна од асоцијације и рекомбинације. Овај процес често је збуњен са јонизацијом.

Електролитичка дисоцијација јенека врста дисоциације, пролази под утицајем поларних молекула растварача и има хемијску природу. Супстанце које могу оградити у растварачу на јона и спроводе електричну струју, зове електролит (киселина, соли, базе). Супстанце које када се раствори нису оградити у јона (алкохоли, естри, угљени хидрати, итд) нису електролити. Најважнији растварач електролита је вода. Сама вода се карактерише као слаб електролит. Поларни растварачи (на пример, етанол, амонијак и сирћетна киселина) такође су способни да растворе електролите. Дисоцијација киселина, алкалија, као и дисоцијација соли, се јављају у воденим растворима. Соли - ове класе хемијских једињења чији молекули састоје од позитивно наелектрисаних честица (катјоне метала), и негативно наелектрисаних честица (киселинског ањона остатак). Киселе адиционе соли, за разлику од конвенционалних соли састоји од две врсте катјона (метала и водоника) и ањон остатка киселине. Када се растворе у води, молекули со разлагају се у јоне. Сол се може обновити испаравањем воде.

Постоје јаки и слаби електролити. У класичној теорији електролитичке дисоцијације, овај процес се сматра реверзибилним, али ово се односи само на слабе електролите у разређеним растворима. Електролизу дисоцијација киселина, база, соли, је неповратан процес, јер соли (готово све изузев извесни комплекси), киселине и базе (оне формиране са алкалним и земноалкалних метала) су јаки електролите и молекули унутар слабих решења потпуно (100 %) дисоциира у јоне. Јаки електролити: НаЦл (натријум хлорид), ХНО3 (азотна киселина), ХЦлО3 (хлорна киселина), ЦаЦл2 (калцијум хлорид), НаОХ (натријум хидроксид). Слабе електролити: НХ4ОХ (амонијум хидроксид), Х2ЦО3 (угљена киселина), ЦХ3ЦООХ (сирћетна киселина) и већина органских киселина и база. Могу се делимично дисоциирати када се растворе у води (обично се ова вриједност креће од 1 до 10%).

Стога је тачно да у решењуЈаки електролити садрже само јоне и у раствору слабих електролита, углавном непрекиданих молекула материје. Дисоцијација соли доводи до тога да је у раствору који садржи само метални јон и радикалу једне киселине (н.пр., натријум На + катјон и хлора ањон Цл-) и нондецомпосед молекула (НаЦл) имају соли. Соли дисоцијација киселине доводи до формирања у раствору металног катјона, водоника катјона и ањона остатак киселине. На пример, киселине НаХЦО3 (натријум бикарбонат) одваја у натријум катјона (На +), водоник цатион (Х) и ањона угљене киселине киселински остатак (СО3-).

Уколико је постављен раствор електролита (таленат)електролиза ћелија (посуда са аноде и катоде), када се примењује напон за почетак усмерени кретање наелектрисаних честица у електродама супротног наелектрисања: позитивни катјони - до негативно наелектрисани катоде, док негативне ањона - до позитивно наелектрисане аноде. Ова особина електролита, посебно дисоцијација соли, широко се користи у инжењерингу. Метода електролизе је индустријска производња алуминијума, бакра (електролитским рафинирањем). Електролиза омогућава добијање најчистијих супстанци, овај степен чистоће се не може постићи другим методама (ректификација, кристализација итд.). Са електролизе метали извађени из руда, очишћен, јер катодни депонује само на металног катјона и нечистоће остају у раствору или истопити. Такав феномен као дисоцијација соли је основа производње чистог водоника и чистог хлора. У води, натријум хлорид се распада у јоне: натријум катион и хлор анион. На аноди ће се пустити најчистији хлор, водоник ће бити нуспроизвод на катоди, а други важан нуспроизвод, натријум-хидроксид, формира се у раствору.