Теория электролитической диссоциации

Ионы образуются в результате распада (расщепления) молекул веществ.
Это может произойти в растворе под действием молекул воды или при высокой температуре в расплаве.
Распад молекул на ионы называется электролитической диссоциацией.

Электролиты и неэлектролиты
Не все вещества распадаются на ионы под воздействием воды.
Поэтому выделяют две группы веществ:
электролиты – молекулы распадаются на ионы;
неэлектролиты – молекулы не распадаются на ионы.
К электролитам относятся сложные неорганические вещества:
кислоты;
основания;
расплавы и растворы солей;
твёрдые соли;
некоторые твёрдые оксиды;
гидроксиды.
Неэлектролиты – большинство органических веществ. К ним относятся:
альдегиды;
кетоны;
углеводороды;
углеводы.

Виды электролитов
Электролитическая диссоциация характеризуется степенью диссоциации. Это величина, отражающая отношение числа распавшихся молекул к общему количеству молекул вещества. Степень диссоциация показывает долю молекул вещества, распавшихся на ионы. Выражается формулой
α = n/N,
где n – количество распавшихся молекул,
N – общее количество молекул.
По степени диссоциации выделяют две группы электролитов:
сильные – распадаются практически полностью в ненасыщенных растворах (сильные кислоты, соли, щёлочи);
слабые – распадаются частично или не распадаются (слабые кислоты, малорастворимые соли, нерастворимые основания, гидроксид аммония).

Сущностью электролитической диссоциации является распад ковалентных полярных или ионных связей. Молекулы воды оттягивают полярные молекулы, увеличивая полярность, и разрывают их на ионы. В расплавах при высокой температуре ионы в кристаллической решётке начинают совершать колебания, которые приводят к разрушению кристалла. Ковалентные неполярные связи, присутствующие в простых веществах, достаточно прочны и не разрываются молекулами воды или при нагревании.
Исследовав электролиты, Аррениус сформулировал основные положения теории электролитической диссоциации:
вещества при взаимодействии с водой распадаются на ионы – катионы и анионы;
электрический ток заставляет двигаться катионы к катоду, а анионы – к аноду;
диссоциация – обратимый процесс для слабых электролитов.
Условия протекания реакций в растворах:
продуктом реакции должно стать нерастворимое (малорастворимое соединение)
Или газ.
Проверить это можно по таблице растворимости

Электролиз растворов
Проведем следующий опыт. Поместим в раствор хлорида меди(II) две металлические пластинки, подключенные к источнику постоянного тока.
В результате будут наблюдаться следующие явления:
Электрод, заряженный отрицательно (катод), постепенно покрывается красным налетом меди.
На электроде, заряженном положительно (анод), образуются пузырьки газа – хлора (см. рисунок).
Объясняется это следующим образом.
Хлорид меди(II) CuCl2 в водном растворе диссоциирует на ионы: CuCl2 → Cu2+ + 2Cl
При пропускании электрического тока через этот раствор положительно заряженные
катионы меди (Cu2+) движутся к отрицательно заряженному электроду – катоду.
Достигнув катода, ионы меди принимают электроны,
превращаясь в атомы меди:
Катод( ): Cu2+ + 2ē Cu
Отрицательно заряженные анионы хлора (Cl ) движутся к положительно заряженному
электроду – аноду. Достигнув анода, ионы хлора 2 отдают электроны,
превращаясь в атомы хлора, а затем в молекулы Cl2, который выделяется в виде газа:
Анод(+): 2Cl 2 ē 2Cl Cl2↑
ионное уравнение реакции, протекающей при пропускании электрического тока
через раствор хлорида меди(II):
Cu2+ + 2Cl электролиз Cu + Cl2↑
В расплавах солей, так же, как и в их растворах, присутствуют катионы металла и анионы кислотного остатка. Не все соли могут образовывать расплавы. В то же время для ряда солей электролиз их расплавов вполне осуществим, и даже используется в промышленности. Это в основном электролиз расплавов хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов.