Електричний струм у рідинах

Переважна більшість чистих рідин є поганими провідниками
електричного струму
(чиста вода, гас та ін.). Але розчини солей, кислот і лугів у воді (їх називають електролітами) добре проводять електричний струм. Носіями струму в електролітах є іони, на які дисоціюють (розщеплюються) в розчині молекули розчинної речовини. На прикладі полярної молекули NaCl з’ясуємо, як
відбувається дисоціація. У процесі об’єднання атомів Na і Cl у молекулу відбувається перерозподіл електронів — валентний електрон Na виявляється як ніби включеним в оболонку атома Cl, для повної забудови якої не вистачає одного електрона. У результаті атом Na перетворюється в позитивних іон, атом Cl — на негативний. Обидва іони утримуються в молекулі силами електростатичної (кулонівської) взаємодії. Аналогічно будь-яка інша полярна молекула складається з двох або більшого числа іонів.

У розчині кожна молекула розчинної речовини знаходиться в околі молекул розчинника. Якщо молекули розчинника є полярними, вони відчуватимуть поблизу молекули розчинної речовини орієнтуючу дію. Тому молекули розчинника повернуться до позитивно зарядженої частини молекули розчинної речовини своїми негативними «кінцями» (рис. 3.23). Суцільною лінією обведені молекули розчинника, пунктирним — розчинної речовини. За такого розташування молекул розчинника поле, яке він створює, послаблює зв’язок між різнойменними іонами молекули розчинної речовини, унаслідок чого цей зв’язок може виявитися розірваним за рахунок енергії теплового руху. У цьому разі молекула поділяється на два й більше іонів різних знаків (дисоціює).

Іони, що утворилися, починають розсіюватись у розчині. Якщо іони різних знаків доволі близько наблизяться, вони зможуть об’єднатися знову в одну молекулу. Цей процес, який є протилежним процесу дисоціації, називаю рекомбінацією іонів. У розчині відбуваються одночасно два процеси — дисоціація та рекомбінація. Коли кількість молекул, які дисоціюють за одиницю часу, дорівнює кількості молекул, які виникають за той самий час унаслідок рекомбінації, установлюється стан рівноваги. Цьому стану відповідає визначений ступінь дисоціації, який характеризують коефіцієнтом дисоціації d, що показує яка частина молекул розчинної речовини знаходиться в стані дисоціації.

n0 — молекули, які розпалися; N — молекули, у розчині.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *