पूर्ण पृथक्करण। विद्युत पृथक्करण का सिद्धांत। इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की डिग्री

सभी पदार्थ, विलयन में या पिघली हुई अवस्था में विद्युत प्रवाह का संचालन करने की उनकी क्षमता के अनुसार, दो समूहों में विभाजित किए जा सकते हैं: इलेक्ट्रोलाइट्स और गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स।

इलेक्ट्रोलाइट्सपदार्थ ऐसे पदार्थ कहलाते हैं जिनके विलयन या गलन से विद्युत धारा प्रवाहित होती है। इलेक्ट्रोलाइट्स में एसिड, बेस और लवण शामिल हैं।

गैर इलेक्ट्रोलाइट्सपदार्थ ऐसे पदार्थ कहलाते हैं जिनके विलयन या गलन से विद्युत धारा प्रवाहित नहीं होती है। उदाहरण के लिए, कई कार्बनिक पदार्थ।

विद्युत प्रवाह का संचालन करने के लिए इलेक्ट्रोलाइट्स (दूसरे प्रकार के कंडक्टर) की क्षमता धातुओं की विद्युत चालकता (पहली तरह के कंडक्टर) से मौलिक रूप से भिन्न होती है: धातुओं की विद्युत चालकता इलेक्ट्रॉनों की गति के कारण होती है, और विद्युत चालकता इलेक्ट्रोलाइट्स आयनों की गति के साथ जुड़ा हुआ है।

यह पाया गया कि अम्ल, क्षार और लवण के घोल में p, tcrystal, tboil, po के प्रयोगात्मक रूप से पाए गए मान मैंएक बार ( मैं- आइसोटोनिक गुणांक)। इसके अलावा, NaCl समाधान में कणों की संख्या लगभग 2 गुना बढ़ गई, और CaCl2 समाधान में - 3 गुना।

इलेक्ट्रोलाइट्स के व्यवहार की व्याख्या करने के लिए, स्वीडिश वैज्ञानिक एस. अरहेनियस ने 1887 में एक सिद्धांत का प्रस्ताव रखा, जिसे कहा जाता है इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत. सिद्धांत का सार इस प्रकार है:

• 1. पानी में घुलने पर, इलेक्ट्रोलाइट्स आवेशित कणों (आयनों) में विघटित (पृथक) हो जाते हैं - धनात्मक आवेशित धनायन (Na +, K +, Ca2 +, H +) और ऋणात्मक आवेशित आयन (Cl-, SO42-, CO32-, OH) -)। आयनों के गुण उन परमाणुओं से बिल्कुल भिन्न होते हैं जिन्होंने उन्हें बनाया था। एक विलायक के साथ रासायनिक क्रिया के परिणामस्वरूप एक तटस्थ पदार्थ का आयनों में अपघटन कहलाता है इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण।
• 2. एक विद्युत प्रवाह की क्रिया के तहत, आयन एक निर्देशित गति प्राप्त करते हैं: धनायन एक नकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रोड (कैथोड), आयनों - एक सकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रोड (एनोड) की ओर बढ़ते हैं।
• 3. पृथक्करण एक प्रतिवर्ती और संतुलन प्रक्रिया है। इसका मतलब यह है कि अणुओं के आयनों (पृथक्करण) में विघटन के समानांतर, आयनों को अणुओं (एसोसिएशन) में संयोजित करने की प्रक्रिया होती है: KA K+ + A-।
• 4. विलयन में आयन जलयोजित अवस्था में होते हैं।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के मात्रात्मक मूल्यांकन के लिए, अवधारणा का उपयोग किया जाता है इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की डिग्री() आयनों में विघटित अणुओं की संख्या और घुले हुए अणुओं की कुल संख्या का अनुपात है। पृथक्करण की डिग्री निर्धारित की जाती है अनुभवऔर इसे भिन्न या प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की डिग्री विलायक और विलेय की प्रकृति, तापमान और समाधान की एकाग्रता पर निर्भर करती है:

• 1. विलायक जितना अधिक ध्रुवीय होगा, उसमें इलेक्ट्रोलाइट के पृथक्करण की डिग्री उतनी ही अधिक होगी।
• 2. आयनिक और सहसंयोजक ध्रुवीय बंधन वाले पदार्थ पृथक्करण से गुजरते हैं।
• 3. तापमान बढ़ने से कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स का पृथक्करण बढ़ जाता है।
• 4. इलेक्ट्रोलाइट (कमजोर पड़ने के दौरान) की सांद्रता में कमी के साथ, पृथक्करण की डिग्री बढ़ जाती है।

पृथक्करण की डिग्री के परिमाण के आधार पर, पारंपरिक रूप से इलेक्ट्रोलाइट्स (0.1 एम के उनके समाधान की एकाग्रता पर) में विभाजित हैं:

पृथक्करण के दौरान बनने वाले आयनों के प्रकार के अनुसार, सभी इलेक्ट्रोलाइट्स को एसिड, बेस, साल्ट में विभाजित किया जा सकता है।

अम्ल- इलेक्ट्रोलाइट्स जो केवल H + धनायनों और एक एसिड अवशेष (Cl-- क्लोराइड, NO3-- नाइट्रेट, SO42-- सल्फेट, HCO3 बाइकार्बोनेट, CO32 कार्बोनेट) के निर्माण के साथ अलग हो जाते हैं। उदाहरण के लिए: Hcl H++Cl-, H2SO4 2H++SO42-।

एसिड समाधान में हाइड्रोजन आयन की उपस्थिति, अधिक सटीक रूप से, एक हाइड्रेटेड एच 3 ओ + आयन, एसिड के सामान्य गुणों (खट्टा स्वाद, संकेतकों पर कार्रवाई, क्षार के साथ बातचीत, हाइड्रोजन की रिहाई के साथ धातुओं के साथ बातचीत, आदि) को निर्धारित करता है।

पॉलीबेसिक एसिड में, पृथक्करण चरणों में होता है, और प्रत्येक चरण की अपनी डिग्री के पृथक्करण की विशेषता होती है। तो, फॉस्फोरिक एसिड तीन चरणों में अलग हो जाता है:

मैं मंच	H3PO4 H+ + H2PO4-
द्वितीय चरण	H2PO4- H+ + HPO42-
तृतीय चरण	एचआरओ42- एच+ + पीओ43-

और 3<2<1, т.е. распад электролита на ионы протекает, в основном, по первой ступени и в растворе ортофосфорной кислоты будут находиться преимущественно ионы Н+ и H2РO4-. Причины этого в том, что ионы водорода значительно сильнее притягиваются к трехзарядному иону РO43- и двухзарядному иону HРO42-, чем к однозарядному H2РO4-. Кроме того, на 2-ой и 3-ей ступенях имеет место смещение равновесия в сторону исходной формы по принципу Ле-Шателье за счет накапливающихся ионов водорода.

नींव- इलेक्ट्रोलाइट्स जो आयनों के रूप में केवल हाइड्रॉक्साइड आयनों (OH-) के निर्माण से अलग हो जाते हैं। OH- के पृथक्करण के बाद, धनायन बने रहते हैं: Na +, Ca2 +, NH4 +। उदाहरण के लिए: NaOH Na + + OH-, Ca (OH) 2 Ca2 + + 2 OH-।

क्षारों के सामान्य गुण (स्पर्श करने के लिए साबुन, सूचक पर क्रिया, अम्लों के साथ अन्योन्यक्रिया आदि) क्षार विलयनों में OH-हाइड्रॉक्सो समूहों की उपस्थिति से निर्धारित होते हैं।

पॉलीएसिड आधारों के लिए, चरणबद्ध पृथक्करण विशेषता है:

मैं मंच	बा (ओएच) 2 बा (ओएच) + + ओएच-
द्वितीय चरण	बा(ओएच)+ बीए2+ + ओएच-

उभयधर्मी हाइड्रॉक्साइड का पृथक्करण आधार और अम्ल दोनों के रूप में होता है। इस प्रकार, जिंक हाइड्रॉक्साइड का पृथक्करण निम्नलिखित दिशाओं में आगे बढ़ सकता है (इस मामले में, संतुलन ले चेटेलियर सिद्धांत के अनुसार माध्यम के आधार पर बदलता है):

नमक- ये इलेक्ट्रोलाइट्स हैं जो धातु के पिंजरों (या इसे बदलने वाले समूहों) और एसिड अवशेषों के आयनों में अलग हो जाते हैं।

मध्यम लवण पूरी तरह से अलग हो जाते हैं: CuSO4 Cu2+ + SO42-। मध्यम लवण के विपरीत, अम्लीय और क्षारीय लवण चरणों में अलग हो जाते हैं:

मैं मंच	नाНСО3 ना+ + 3-	Cu(OH)Cl Cu(OH)+ + Cl-
द्वितीय चरण	HCO3- H+ + CO32-	Cu(OH)+ Cu2+ + OH-,

इसके अलावा, दूसरे चरण में लवणों के वियोजन की मात्रा बहुत कम होती है।

इलेक्ट्रोलाइट समाधान में विनिमय प्रतिक्रियाएंआयनों के बीच प्रतिक्रियाएं हैं। इलेक्ट्रोलाइट समाधानों में विनिमय प्रतिक्रियाओं की घटना के लिए एक आवश्यक शर्त कमजोर रूप से अलग करने वाले यौगिकों या यौगिकों का गठन है जो एक अवक्षेप या गैस के रूप में समाधान से मुक्त होते हैं।

आयनिक-आणविक रूप में प्रतिक्रिया समीकरण लिखते समय, कमजोर रूप से अलग करने वाले, गैसीय और कम घुलनशील यौगिकों को रूप में लिखा जाता है अणुओं, और घुलनशील मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स - रूप में आयनआयनिक समीकरण लिखते समय, पानी में अम्ल, क्षार और लवण की घुलनशीलता की तालिका का पालन करना सुनिश्चित करें (परिशिष्ट ए)।

उदाहरणों का उपयोग करते हुए आयनिक समीकरण लिखने की तकनीक पर विचार करें।

उदाहरण 1आयन-आणविक रूप में प्रतिक्रिया समीकरण लिखें:

BaCl2 + K2SO4 = BaSO4 + 2KCl

समाधान: लवण मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स होते हैं और आयनों में लगभग पूरी तरह से अलग हो जाते हैं। चूंकि BaSO4 एक व्यावहारिक रूप से अघुलनशील यौगिक है (परिशिष्ट A तालिका देखें), बेरियम सल्फेट का मुख्य भाग एक अविभाजित रूप में होगा, इसलिए हम इस पदार्थ को अणुओं के रूप में और शेष लवण, जो घुलनशील हैं, में लिखेंगे। आयनों का रूप:

Ba2+ + 2Cl- + 2K+ + SO42- = BaSO4 + 2K+ + 2Cl-

जैसा कि परिणामी पूर्ण आयनिक-आणविक समीकरण से देखा जा सकता है, K+ और Cl- आयन परस्पर क्रिया नहीं करते हैं, इसलिए, उन्हें छोड़कर, हम एक संक्षिप्त आयनिक-आणविक समीकरण प्राप्त करते हैं:

Ba2+ + SO42- = BaSO4,

तीर इंगित करता है कि परिणामी पदार्थ अवक्षेपित होता है।

आयनिक समीकरण इलेक्ट्रोलाइट्स के बीच समाधान में होने वाली किसी भी प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं। इसके अलावा, किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया का सार एक लघु आयन-आणविक समीकरण द्वारा सटीक रूप से परिलक्षित होता है। आयन-आणविक समीकरण के आधार पर कोई भी आसानी से आणविक समीकरण लिख सकता है।

उदाहरण 2आण्विक समीकरण को निम्नलिखित आयन-आणविक समीकरण से सुमेलित कीजिए: 2H+ + S2- = H2S।

हल: हाइड्रोजन आयन किसी भी प्रबल अम्ल, जैसे HCl के वियोजन के दौरान बनते हैं। दो क्लोराइड आयनों को लघु आयनिक समीकरण में हाइड्रोजन आयनों में जोड़ा जाना चाहिए। धनायनों (उदाहरण के लिए, 2K+) को सल्फाइड आयनों में जोड़ा जाना चाहिए, जिससे एक घुलनशील, अच्छी तरह से अलग करने वाला इलेक्ट्रोलाइट बनता है। फिर वही आयन दायीं ओर लिखे जाने चाहिए। तब पूर्ण आयन-आणविक और आणविक समीकरणों का रूप होगा:

• 2H+ + 2Cl- + 2K+ + S2- = H2S + 2K+ + 2Cl-
• 2 एचसीएल + के2एस = एच2एस + 2 केसीएल-

यूएसई कोडिफायर के विषय:जलीय घोल में इलेक्ट्रोलाइट्स का इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण। मजबूत और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स।

– ये ऐसे पदार्थ हैं जिनके विलयन और गलनांक विद्युत धारा का संचालन करते हैं।

विद्युत प्रवाह एक विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में आवेशित कणों की क्रमबद्ध गति है। इस प्रकार, इलेक्ट्रोलाइट्स के घोल या गलन में आवेशित कण होते हैं। इलेक्ट्रोलाइट समाधानों में, एक नियम के रूप में, विद्युत चालकता आयनों की उपस्थिति के कारण होती है।

आयनोंआवेशित कण (परमाणु या परमाणुओं के समूह) हैं। धनावेशित आयनों को अलग करें फैटायनों) और ऋणात्मक रूप से आवेशित आयन ( आयनों).

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण - यह इलेक्ट्रोलाइट के विघटन या पिघलने के दौरान आयनों में विघटित होने की प्रक्रिया है।

अलग पदार्थ - इलेक्ट्रोलाइट्सतथा गैर इलेक्ट्रोलाइट्स. प्रति गैर इलेक्ट्रोलाइट्सएक मजबूत सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय बंधन (सरल पदार्थ) वाले पदार्थ शामिल हैं, सभी ऑक्साइड (जो रासायनिक रूप से हैं) नहींपानी के साथ बातचीत), अधिकांश कार्बनिक पदार्थ (ध्रुवीय यौगिकों को छोड़कर - कार्बोक्जिलिक एसिड, उनके लवण, फिनोल) एल्डिहाइड, कीटोन्स, हाइड्रोकार्बन, कार्बोहाइड्रेट हैं।

प्रति इलेक्ट्रोलाइट्स सहसंयोजक ध्रुवीय बंधन वाले कुछ पदार्थ और आयनिक क्रिस्टल जाली वाले पदार्थ शामिल करें।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रक्रिया का सार क्या है?

एक परखनली में सोडियम क्लोराइड के कुछ क्रिस्टल रखें और उसमें पानी डालें। थोड़ी देर बाद, क्रिस्टल घुल जाएंगे। क्या हुआ?
सोडियम क्लोराइड एक आयनिक क्रिस्टल जाली वाला पदार्थ है। NaCl क्रिस्टल में Na + आयन होते हैंऔर सीएल- . पानी में, यह क्रिस्टल संरचनात्मक इकाइयों - आयनों में टूट जाता है। इस मामले में, पानी के अणुओं के बीच आयनिक रासायनिक बंधन और कुछ हाइड्रोजन बंधन टूट जाते हैं। Na + और Cl - आयन जो पानी में प्रवेश करते हैं, पानी के अणुओं के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। क्लोराइड आयनों के मामले में, हम क्लोरीन आयन के लिए द्विध्रुवीय (ध्रुवीय) पानी के अणुओं के इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के बारे में बात कर सकते हैं, और सोडियम उद्धरणों के मामले में, यह दाता-स्वीकर्ता प्रकृति (जब ऑक्सीजन परमाणु की इलेक्ट्रॉन जोड़ी) तक पहुंचता है। सोडियम आयन के रिक्त कक्षकों पर रखा जाता है।) पानी के अणुओं से घिरे आयन आच्छादित हैंजलयोजन खोल. सोडियम क्लोराइड के पृथक्करण को समीकरण द्वारा वर्णित किया गया है:

NaCl \u003d Na + + Cl -

जब एक सहसंयोजक ध्रुवीय बंधन वाले यौगिक पानी में घुल जाते हैं, तो पानी के अणु, ध्रुवीय अणु के आसपास, पहले इसमें बंधन को बढ़ाते हैं, इसकी ध्रुवता बढ़ाते हैं, फिर इसे आयनों में तोड़ते हैं, जो हाइड्रेटेड होते हैं और समाधान में समान रूप से वितरित होते हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रोक्लोरिक एसिड आयनों में इस प्रकार अलग हो जाता है: एचसीएल \u003d एच + + सीएल -।

पिघलने के दौरान, जब क्रिस्टल को गर्म किया जाता है, तो क्रिस्टल जाली के नोड्स में आयन तीव्र कंपन करना शुरू कर देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप यह ढह जाता है, एक पिघल जाता है, जिसमें आयन होते हैं।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रक्रिया को पदार्थ के अणुओं के पृथक्करण की डिग्री की विशेषता है:

हदबंदी की डिग्री इलेक्ट्रोलाइट अणुओं की कुल संख्या में विघटित (क्षय) अणुओं की संख्या का अनुपात है। यानी मूल पदार्थ के अणुओं का कितना अनुपात विलयन में आयनों में विघटित हो जाता है या पिघल जाता है।

α=N prodis /N रेफरी, जहां:

एन प्रोडिस अलग किए गए अणुओं की संख्या है,

एन रेफरी अणुओं की प्रारंभिक संख्या है।

पृथक्करण की डिग्री के अनुसार, इलेक्ट्रोलाइट्स को विभाजित किया जाता है मजबूततथा कमज़ोर.

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स (α≈1):

1. सभी घुलनशील लवण (कार्बनिक अम्लों के लवण सहित - पोटेशियम एसीटेट CH 3 COOK, सोडियम फॉर्मेट HCOONa, आदि)

2. मजबूत एसिड: एचसीएल, एचआई, एचबीआर, एचएनओ 3 , एच 2 एसओ 4 (पहले चरण में), एचसीएलओ 4 और अन्य;

3. क्षार: NaOH, KOH, LiOH, RbOH, CsOH; सीए (ओएच) 2, सीनियर (ओएच) 2, बा (ओएच) 2।

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्सआयनों में लगभग पूरी तरह से जलीय घोल में विघटित होते हैं, लेकिन केवल में। समाधान में, मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स भी केवल आंशिक रूप से विघटित हो सकते हैं। वे। मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स α के पृथक्करण की डिग्री केवल पदार्थों के असंतृप्त समाधानों के लिए लगभग 1 के बराबर है। संतृप्त या केंद्रित समाधानों में, मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के पृथक्करण की डिग्री 1: α≤1 से कम या उसके बराबर हो सकती है।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स (α<1):

1. कमजोर एसिड, सहित। कार्बनिक;

2. अघुलनशील क्षार और अमोनियम हाइड्रॉक्साइड NH 4 OH;

3. अघुलनशील और कुछ थोड़ा घुलनशील लवण (घुलनशीलता के आधार पर)।

गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स:

1. ऑक्साइड जो पानी के साथ परस्पर क्रिया नहीं करते हैं (ऑक्साइड जो पानी के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, जब पानी में घुल जाते हैं, हाइड्रॉक्साइड बनाने के लिए रासायनिक प्रतिक्रिया में प्रवेश करते हैं);

2. सरल पदार्थ;

3. कमजोर ध्रुवीय या गैर-ध्रुवीय बंधन वाले अधिकांश कार्बनिक पदार्थ (एल्डिहाइड, कीटोन, हाइड्रोकार्बन, आदि)।

पदार्थ कैसे अलग हो जाते हैं? पृथक्करण की डिग्री के अनुसार मजबूततथा कमज़ोरइलेक्ट्रोलाइट्स।

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स पूरी तरह से (संतृप्त समाधानों में) अलग हो जाते हैं, एक चरण में, सभी अणु आयनों में विघटित हो जाते हैं, लगभग अपरिवर्तनीय रूप से। कृपया ध्यान दें कि विलयन में वियोजन के दौरान केवल स्थिर आयन बनते हैं। सबसे आम आयन घुलनशीलता तालिका में पाए जा सकते हैं - किसी भी परीक्षा में आपकी आधिकारिक चीट शीट। मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के पृथक्करण की डिग्री लगभग 1 के बराबर होती है। उदाहरण के लिए, सोडियम फॉस्फेट के पृथक्करण के दौरान, Na + और PO 4 3– आयन बनते हैं:

ना 3 पीओ 4 → 3ना + + पीओ 4 3-

NH 4 Cr(SO 4) 2 → NH 4 + + Cr 3+ + 2SO 4 2–

पृथक्करण कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स : पॉलीबेसिक एसिड और पॉलीएसिड बेस चरणबद्ध और विपरीत रूप से होता है. वे। कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के पृथक्करण के दौरान, प्रारंभिक कणों का केवल एक बहुत छोटा हिस्सा आयनों में विघटित होता है। उदाहरण के लिए, कार्बोनिक एसिड:

एच 2 सीओ 3 ↔ एच + + एचसीओ 3 -

एचसीओ 3 - एच + + सीओ 3 2-

मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड भी 2 चरणों में वियोजित होता है:

एमजी (ओएच) 2 एमजी (ओएच) + ओएच -

एमजी (ओएच) + एमजी 2+ + ओएच -

अम्ल लवण भी अलग हो जाते हैं चरणबद्ध, पहले आयनिक बंधन टूटते हैं, फिर सहसंयोजक ध्रुवीय वाले। उदाहरण के लिए, पोटेशियम हाइड्रोजन कार्बोनेट और मैग्नीशियम हाइड्रोक्सोक्लोराइड:

केएचसीओ 3 ⇄ के + + एचसीओ 3 - (α = 1)

एचसीओ 3 - ⇄ एच + + सीओ 3 2– (α< 1)

Mg(OH)Cl ⇄ MgOH + + Cl - (α=1)

एमजीओएच + ⇄ एमजी 2+ + ओएच - (α<< 1)

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के पृथक्करण की डिग्री 1 से बहुत कम है: α<<1.

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत के मुख्य प्रावधान इस प्रकार हैं:

1. पानी में घुलने पर, इलेक्ट्रोलाइट्स आयनों में विघटित (अपघटित) हो जाते हैं।

2. पानी में इलेक्ट्रोलाइट्स के पृथक्करण का कारण इसका जलयोजन है, अर्थात। पानी के अणुओं के साथ बातचीत और उसमें एक रासायनिक बंधन का टूटना।

3. बाहरी विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में, धनावेशित आयन धनावेशित इलेक्ट्रोड - कैथोड की ओर बढ़ते हैं, उन्हें धनायन कहा जाता है। ऋणात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉन ऋणात्मक इलेक्ट्रोड - एनोड की ओर बढ़ते हैं। उन्हें आयन कहा जाता है।

4. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए विपरीत रूप से होता है, और व्यावहारिक रूप से मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए अपरिवर्तनीय होता है।

5. इलेक्ट्रोलाइट्स बाहरी स्थितियों, एकाग्रता और इलेक्ट्रोलाइट की प्रकृति के आधार पर अलग-अलग डिग्री तक आयनों में अलग हो सकते हैं।

6. आयनों के रासायनिक गुण साधारण पदार्थों के गुणों से भिन्न होते हैं। इलेक्ट्रोलाइट समाधान के रासायनिक गुण उन आयनों के गुणों से निर्धारित होते हैं जो पृथक्करण के दौरान इससे बनते हैं।

उदाहरण।

1. नमक के 1 मोल के अधूरे पृथक्करण के साथ, घोल में धनात्मक और ऋणात्मक आयनों की कुल संख्या 3.4 mol थी। नमक सूत्र - ए) के 2 एस बी) बा (सीएलओ 3) 2 सी) एनएच 4 नहीं 3 डी) फे (एनओ 3) 3

समाधान: शुरू करने के लिए, हम इलेक्ट्रोलाइट्स की ताकत का निर्धारण करेंगे। यह आसानी से घुलनशीलता तालिका से किया जा सकता है। उत्तर में दिए गए सभी लवण घुलनशील हैं, अर्थात। मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स। इसके बाद, हम इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के समीकरण लिखते हैं और समीकरण का उपयोग करते हुए, प्रत्येक समाधान में आयनों की अधिकतम संख्या निर्धारित करते हैं:

ए) के 2 एस ⇄ 2 के + + एस 2– , 1 mol नमक के पूर्ण अपघटन से 3 mol आयन बनते हैं, 3 mol से अधिक आयन किसी भी तरह से काम नहीं करेंगे;

बी) बा (ClO 3) 2 बा 2+ + 2ClO 3 -, फिर से, नमक के 1 mol के क्षय के दौरान, 3 mol आयन बनते हैं, 3 mol से अधिक आयन किसी भी तरह से नहीं बनते हैं;

वी) एनएच 4 नहीं 3 एनएच 4 + + नहीं 3 -, अमोनियम नाइट्रेट के 1 मोल के क्षय के दौरान, जितना संभव हो 2 mol आयन बनते हैं, 2 mol से अधिक आयन किसी भी तरह से नहीं बनते हैं;

जी) Fe(NO 3) 3 Fe 3+ + 3NO 3 - 1 mol आयरन (III) नाइट्रेट के पूर्ण अपघटन से 4 mol आयन बनते हैं। इसलिए, आयरन नाइट्रेट के 1 मोल के अधूरे अपघटन के साथ, कम संख्या में आयनों का निर्माण संभव है (एक संतृप्त नमक समाधान में अधूरा अपघटन संभव है)। इसलिए, विकल्प 4 हमें सूट करता है।

कुछ पदार्थों के जलीय विलयन विद्युत धारा के सुचालक होते हैं। इन पदार्थों को इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। इलेक्ट्रोलाइट्स एसिड, बेस और लवण होते हैं, कुछ पदार्थों के पिघलते हैं।

परिभाषा

इलेक्ट्रोलाइट्स के जलीय घोल में आयनों में अपघटन और विद्युत प्रवाह की क्रिया के तहत पिघलने की प्रक्रिया कहलाती है इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण.

जल में कुछ पदार्थों के विलयन विद्युत का चालन नहीं करते हैं। ऐसे पदार्थों को गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स कहा जाता है। इनमें कई कार्बनिक यौगिक शामिल हैं, जैसे कि चीनी और अल्कोहल।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का सिद्धांत

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का सिद्धांत स्वीडिश वैज्ञानिक एस। अरहेनियस (1887) द्वारा तैयार किया गया था। एस। अरहेनियस के सिद्धांत के मुख्य प्रावधान:

- इलेक्ट्रोलाइट्स, जब पानी में घुल जाते हैं, तो सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों में विघटित (पृथक) हो जाते हैं;

- एक विद्युत प्रवाह की क्रिया के तहत, धनात्मक रूप से आवेशित आयन कैथोड (धनायनों) की ओर बढ़ते हैं, और ऋणात्मक रूप से आवेशित आयन एनोड (आयनों) की ओर बढ़ते हैं;

- पृथक्करण एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया है

केए के + + ए −

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के तंत्र में आयनों और पानी के द्विध्रुवों के बीच आयन-द्विध्रुवीय अंतःक्रिया होती है (चित्र 1)।

चावल। 1. सोडियम क्लोराइड समाधान का इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण

एक आयनिक बंधन वाले पदार्थ सबसे आसानी से अलग हो जाते हैं। इसी तरह, ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन के प्रकार के अनुसार बनने वाले अणुओं में पृथक्करण होता है (अंतःक्रिया की प्रकृति द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय होती है)।

अम्ल, क्षार, लवण का वियोजन

एसिड के पृथक्करण के दौरान, हाइड्रोजन आयन (H +), या बल्कि, हाइड्रोनियम आयन (H 3 O +) हमेशा बनते हैं, जो एसिड के गुणों (खट्टा स्वाद, संकेतकों की क्रिया, क्षारों के साथ बातचीत आदि) के लिए जिम्मेदार होते हैं। ।)

एचएनओ 3 एच + + नहीं 3 -

क्षारों के पृथक्करण के दौरान, हाइड्रोजन हाइड्रॉक्साइड आयन (OH -) हमेशा बनते हैं, जो क्षारों के गुणों (संकेतकों का मलिनकिरण, एसिड के साथ बातचीत, आदि) के लिए जिम्मेदार होते हैं।

NaOH ना + + ओह −

लवण इलेक्ट्रोलाइट्स होते हैं, जिसके पृथक्करण के दौरान धातु के धनायन (या अमोनियम धनायन NH 4 +) और अम्ल अवशेषों के ऋणायन बनते हैं।

CaCl 2 Ca 2+ + 2Cl -

पॉलीबेसिक एसिड और बेस चरणों में अलग हो जाते हैं।

एच 2 एसओ 4 ↔ एच + + एचएसओ 4 - (आई चरण)

एचएसओ 4 - ↔ एच + + एसओ 4 2- (चरण II)

सीए (ओएच) 2 + + ओएच - (आई चरण)

+ सीए 2+ + ओएच -

हदबंदी की डिग्री

इलेक्ट्रोलाइट्स के बीच, कमजोर और मजबूत समाधान प्रतिष्ठित हैं। इस माप को चिह्नित करने के लिए, पृथक्करण की डिग्री () की अवधारणा और परिमाण है। पृथक्करण की डिग्री आयनों में विघटित अणुओं की संख्या और अणुओं की कुल संख्या का अनुपात है। अक्सर% में व्यक्त किया जाता है।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स में ऐसे पदार्थ शामिल होते हैं जिनमें एक डेसीमोलर घोल (0.1 mol / l) में पृथक्करण की डिग्री 3% से कम होती है। मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स में ऐसे पदार्थ शामिल होते हैं जिनमें एक डेसीमोलर घोल (0.1 mol / l) में पृथक्करण की डिग्री 3% से अधिक होती है। मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान में असंबद्ध अणु नहीं होते हैं, और संघ (एसोसिएशन) की प्रक्रिया हाइड्रेटेड आयनों और आयन जोड़े के गठन की ओर ले जाती है।

पृथक्करण की डिग्री विशेष रूप से विलायक की प्रकृति, विलेय की प्रकृति, तापमान (मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, बढ़ते तापमान के साथ पृथक्करण की डिग्री कम हो जाती है, और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए यह 60 की तापमान सीमा में अधिकतम से गुजरती है) से प्रभावित होती है। ओ सी), समाधान की एकाग्रता, समाधान में एक ही नाम के आयनों की शुरूआत।

उभयधर्मी इलेक्ट्रोलाइट्स

इलेक्ट्रोलाइट्स होते हैं, जो पृथक्करण पर, एच + और ओएच - आयन दोनों बनाते हैं। ऐसे इलेक्ट्रोलाइट्स को एम्फोटेरिक कहा जाता है, उदाहरण के लिए: बी (ओएच) 2, जेडएन (ओएच) 2, एसएन (ओएच) 2, अल (ओएच) 3, सीआर (ओएच) 3, आदि।

एच + +आरओ - ↔ आरओएच ↔ आर + + ओएच -

आयनिक प्रतिक्रिया समीकरण

इलेक्ट्रोलाइट्स के जलीय घोल में प्रतिक्रियाएं आयनों के बीच प्रतिक्रियाएं हैं - आयनिक प्रतिक्रियाएं जो आणविक, पूर्ण आयनिक और कम आयनिक रूपों में आयनिक समीकरणों का उपयोग करके लिखी जाती हैं। उदाहरण के लिए:

BaCl 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaCl (आणविक रूप)

बा 2+ + 2 क्लोरीन − + 2 ना+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓ + 2 ना + + 2 क्लोरीन- (पूर्ण आयनिक रूप)

बा 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 (संक्षिप्त आयनिक रूप)

पीएच मान

पानी एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट है, इसलिए पृथक्करण प्रक्रिया कुछ हद तक आगे बढ़ती है।

एच 2 ओ एच + + ओएच -

सामूहिक क्रिया का नियम किसी भी संतुलन पर लागू किया जा सकता है और संतुलन स्थिरांक के लिए व्यंजक लिखा जा सकता है:

कश्मीर = /

इसलिए, पानी की संतुलन एकाग्रता एक स्थिर मूल्य है।

के = = किलोवाट

एक जलीय घोल की अम्लता (बेसिकता) को विपरीत चिन्ह के साथ लिए गए हाइड्रोजन आयनों की दाढ़ सांद्रता के दशमलव लघुगणक के रूप में आसानी से व्यक्त किया जाता है। इस मान को पीएच मान (पीएच) कहा जाता है।

सभी पदार्थों को 2 बड़े समूहों में बांटा गया है: इलेक्ट्रोलाइट्सतथा गैर इलेक्ट्रोलाइट्स.

इलेक्ट्रोलाइट्स वे पदार्थ हैं (धातुओं को छोड़कर) जिनके विलयन या गलन विद्युत धारा का संचालन करते हैं। इलेक्ट्रोलाइट्स आयनिक या सहसंयोजक ध्रुवीय बंधों द्वारा निर्मित यौगिक होते हैं। ये जटिल पदार्थ हैं: लवण, क्षार, अम्ल, धातु ऑक्साइड (वे केवल पिघलने में विद्युत प्रवाह का संचालन करते हैं)।

गैर इलेक्ट्रोलाइट्स पदार्थ ऐसे पदार्थ कहलाते हैं जिनके विलयन या गलन से विद्युत धारा प्रवाहित नहीं होती है। इनमें निम्न-ध्रुवीय या गैर-ध्रुवीय सहसंयोजक बंधों द्वारा निर्मित सरल और जटिल पदार्थ शामिल हैं।

इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान और पिघलने के गुणों को पहली बार 19 वीं शताब्दी के अंत में स्वीडिश वैज्ञानिक स्वंते अरहेनियस द्वारा समझाया गया था। उन्होंने एक विशेष बनाया इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का सिद्धांत , जिसके मुख्य प्रावधान अन्य वैज्ञानिकों द्वारा संशोधित और विकसित किए गए हैं, वर्तमान में निम्नानुसार तैयार किए गए हैं।

1. विलयन में इलेक्ट्रोलाइट्स के अणु (या सूत्र इकाइयाँ) या पिघलकर सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित आयनों में विघटित हो जाते हैं। इस प्रक्रिया को इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण कहा जाता है। धनात्मक आयनों के आवेशों का कुल योग ऋणात्मक आयनों के आवेशों के योग के बराबर होता है, इसलिए इलेक्ट्रोलाइट्स के विलयन या मेल्ट आमतौर पर विद्युत रूप से तटस्थ रहते हैं।आयन हो सकते हैं सरल , केवल एक परमाणु (Na +, Cu 2+, Cl -, S 2-), और . से मिलकर बनता है जटिल , कई तत्वों (SO 4 2–, PO 4 3–, NH 4 +, –) के परमाणुओं से मिलकर बना है।

सरल आयन अपने भौतिक, रासायनिक और शारीरिक गुणों में उन तटस्थ परमाणुओं से काफी भिन्न होते हैं जिनसे वे बने थे। सबसे पहले, आयन तटस्थ परमाणुओं की तुलना में बहुत अधिक स्थिर कण होते हैं, और पर्यावरण के साथ अपरिवर्तनीय बातचीत के बिना असीमित समय के लिए समाधान या पिघलने में मौजूद हो सकते हैं।

एक ही तत्व के परमाणुओं और आयनों के गुणों में इस तरह के अंतर को इन कणों की विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक संरचना द्वारा समझाया गया है।

इसलिए, s- और p-तत्वों के सरल आयन तटस्थ परमाणुओं की तुलना में अधिक स्थिर अवस्था में होते हैं, क्योंकि उनके पास बाहरी परत का पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक विन्यास होता है, उदाहरण के लिए:

आयनों में इलेक्ट्रोलाइट्स का अपघटन उच्च तापमान की क्रिया के कारण होता है, और समाधान में विलायक अणुओं की क्रिया के कारण होता है।

आयनिक यौगिकों की एक विशेषता यह है कि उनके क्रिस्टल जाली के नोड्स में तैयार आयन होते हैं, और ऐसे पदार्थों को भंग करने की प्रक्रिया में, विलायक (पानी) के द्विध्रुव केवल इस आयनिक जाली (छवि 18) को नष्ट कर सकते हैं।

ध्रुवीय सहसंयोजक बंधों द्वारा निर्मित पदार्थ अलग-अलग अणुओं के रूप में विलयन में जाते हैं, जो एच 2 ओ अणुओं की तरह द्विध्रुव होते हैं, उदाहरण के लिए:

 + –

इस मामले में, एच 2 ओ डीपोल, खुद को भंग इलेक्ट्रोलाइट अणु के चारों ओर उचित रूप से उन्मुख करते हैं, इसमें सहसंयोजक बंधन के और ध्रुवीकरण का कारण बनता है, और फिर इसका अंतिम हेटेरोलाइटिक टूटना (चित्र 29)।

एच-क्लएच + +क्ल

चावल। 29. एक ध्रुवीय एचसीएल अणु के समाधान में इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की योजना

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रक्रिया पदार्थों के विघटन की प्रक्रिया के साथ-साथ आगे बढ़ती है, और इसलिए समाधान में सभी आयन एक हाइड्रेटेड अवस्था में होते हैं (एच 2 ओ अणुओं के गोले से घिरे)।

हालांकि, सादगी के लिए, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरणों में, आयनों को उनके आसपास के जलयोजन के गोले के बिना चित्रित किया जाता है: एच +, एनओ 3 -, के +, आदि।

2. एक विलयन में इलेक्ट्रोलाइट्स के आयन या थर्मल गति के कारण पिघलते हुए सभी दिशाओं में बेतरतीब ढंग से चलते हैं। लेकिन अगर इलेक्ट्रोड को घोल में उतारा जाता है या पिघलाया जाता है और एक विद्युत प्रवाह पारित किया जाता है, तो सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए इलेक्ट्रोलाइट आयन नकारात्मक चार्ज किए गए इलेक्ट्रोड की ओर बढ़ने लगते हैं - कैथोड (इसलिए उन्हें अन्यथा कहा जाता है)फैटायनों), और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन - एक सकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रोड के लिए - एनोड (इसलिए उन्हें अलग तरह से कहा जाता हैआयनों).

इस प्रकार, इलेक्ट्रोलाइट्स दूसरी तरह के कंडक्टर हैं। आयनों की निर्देशित गति के कारण वे विद्युत आवेश को वहन करते हैं। धातुएँ प्रथम प्रकार की चालक हैं, क्योंकि। इलेक्ट्रॉनों की निर्देशित गति के कारण विद्युत प्रवाह का संचालन करता है।

3. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रक्रिया प्रतिवर्ती है। अणुओं के आयनों में विघटन के साथ, विपरीत प्रक्रिया हमेशा होती है - आयनों का अणुओं या संघों में संयोजन। इसलिए, पदार्थों के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रतिक्रियाओं के समीकरणों में, समान चिह्न "=" के बजाय, प्रतिवर्ती चिह्न "" डालें, उदाहरण के लिए:

पदार्थ-इलेक्ट्रोलाइट्स, जब पानी में घुल जाते हैं, तो आवेशित कणों - आयनों में विघटित हो जाते हैं। रिवर्स घटना मोलराइजेशन, या एसोसिएशन है। आयनों के निर्माण को इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत (अरहेनियस, 1887) द्वारा समझाया गया है। पिघलने और विघटन के दौरान रासायनिक यौगिकों के अपघटन का तंत्र रासायनिक बंधों के प्रकार, विलायक की संरचना और प्रकृति की विशेषताओं से प्रभावित होता है।

इलेक्ट्रोलाइट्स और गैर-चालक

समाधान और पिघलने में, क्रिस्टल जाली और अणुओं का विनाश होता है - इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण (ईडी)। पदार्थों का अपघटन आयनों के निर्माण के साथ होता है, विद्युत चालकता जैसी संपत्ति की उपस्थिति। हर यौगिक अलग करने में सक्षम नहीं है, लेकिन केवल ऐसे पदार्थ हैं जिनमें शुरू में आयन या अत्यधिक ध्रुवीय कण होते हैं। मुक्त आयनों की उपस्थिति इलेक्ट्रोलाइट्स की धारा प्रवाहित करने की संपत्ति की व्याख्या करती है। क्षार, लवण, कई अकार्बनिक और कुछ कार्बनिक अम्लों में यह क्षमता होती है। नॉनकंडक्टर्स कम-ध्रुवीयता या गैर-ध्रुवीकृत अणुओं से बने होते हैं। वे गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स (कई कार्बनिक यौगिक) होने के कारण आयनों में विघटित नहीं होते हैं। आवेश वाहक धनात्मक और ऋणात्मक आयन (धनायन और ऋणायन) होते हैं।

पृथक्करण के अध्ययन में एस. अरहेनियस और अन्य रसायनज्ञों की भूमिका

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत की पुष्टि 1887 में स्वीडिश वैज्ञानिक एस अरहेनियस ने की थी। लेकिन समाधान के गुणों का पहला व्यापक अध्ययन रूसी वैज्ञानिक एम। लोमोनोसोव द्वारा किया गया था। पदार्थों के विघटन से उत्पन्न होने वाले आवेशित कणों के अध्ययन में योगदान दिया, टी। ग्रोटगस और एम। फैराडे, आर। लेनज़। अरहेनियस ने साबित किया कि कई अकार्बनिक और कुछ कार्बनिक यौगिक इलेक्ट्रोलाइट्स हैं। स्वीडिश वैज्ञानिक ने आयनों में पदार्थ के क्षय द्वारा समाधानों की विद्युत चालकता की व्याख्या की। अरहेनियस के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत ने इस प्रक्रिया में पानी के अणुओं की प्रत्यक्ष भागीदारी को महत्व नहीं दिया। रूसी वैज्ञानिक मेंडेलीव, काबलुकोव, कोनोवलोव और अन्य का मानना ​​​​था कि सॉल्वैंशन होता है - एक विलायक और एक विलेय की बातचीत। जब जल प्रणालियों की बात आती है, तो "हाइड्रेशन" नाम का प्रयोग किया जाता है। यह एक जटिल भौतिक और रासायनिक प्रक्रिया है, जैसा कि हाइड्रेट्स के गठन, थर्मल घटना, पदार्थ के रंग में बदलाव और एक अवक्षेप की उपस्थिति से प्रकट होता है।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत के बुनियादी प्रावधान (TED)

कई वैज्ञानिकों ने एस. अरहेनियस के सिद्धांत को परिष्कृत करने का काम किया है। परमाणु की संरचना, रासायनिक बंधन पर आधुनिक आंकड़ों को ध्यान में रखते हुए इसके सुधार की आवश्यकता थी। TED के मुख्य प्रावधान तैयार किए गए हैं, जो 19वीं सदी के अंत के शास्त्रीय सिद्धांतों से भिन्न हैं:

समीकरण बनाते समय होने वाली घटनाओं को ध्यान में रखा जाना चाहिए: एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया का एक विशेष संकेत लागू करें, नकारात्मक और सकारात्मक आरोपों की गणना करें: वे कुल मिलाकर समान होने चाहिए।

आयनिक पदार्थों के ईडी का तंत्र

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का आधुनिक सिद्धांत पदार्थों-इलेक्ट्रोलाइट्स और सॉल्वैंट्स की संरचना को ध्यान में रखता है। घुलने पर, ध्रुवीय पानी के अणुओं के प्रभाव में आयनिक क्रिस्टल में विपरीत आवेशित कणों के बीच के बंधन नष्ट हो जाते हैं। वे समाधान में कुल द्रव्यमान से आयनों को सचमुच "खींच" देते हैं। क्षय आयनों के चारों ओर एक सॉल्वेट (पानी में - हाइड्रेट) खोल के गठन के साथ होता है। पानी के अलावा, कीटोन्स और कम अल्कोहल में एक बढ़ा हुआ ढांकता हुआ स्थिरांक होता है। सोडियम क्लोराइड के Na + और Cl - आयनों में पृथक्करण के दौरान, प्रारंभिक चरण दर्ज किया जाता है, जो क्रिस्टल में सतह आयनों के सापेक्ष पानी के द्विध्रुवों के उन्मुखीकरण के साथ होता है। अंतिम चरण में, हाइड्रेटेड आयन मुक्त हो जाते हैं और तरल में फैल जाते हैं।

एक सहसंयोजक अत्यधिक ध्रुवीय बंधन के साथ यौगिकों के ईडी का तंत्र

विलायक अणु गैर-आयनिक पदार्थों की क्रिस्टलीय संरचना के तत्वों को प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रोक्लोरिक एसिड पर पानी के द्विध्रुवों की क्रिया से अणु में सहसंयोजक ध्रुवीय से आयनिक में बंधन के प्रकार में परिवर्तन होता है। पदार्थ अलग हो जाता है, हाइड्रेटेड हाइड्रोजन और क्लोरीन आयन समाधान में प्रवेश करते हैं। यह उदाहरण उन प्रक्रियाओं के महत्व को साबित करता है जो विलायक के कणों और घुले हुए यौगिक के बीच होती हैं। यह परस्पर क्रिया है जो इलेक्ट्रोलाइट आयनों के निर्माण की ओर ले जाती है।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का सिद्धांत और अकार्बनिक यौगिकों के मुख्य वर्ग

टेड के बुनियादी प्रावधानों के आलोक में, एक एसिड को इलेक्ट्रोलाइट कहा जा सकता है, जिसके क्षय के दौरान, सकारात्मक आयनों से केवल प्रोटॉन एच + का पता लगाया जा सकता है। आधार का पृथक्करण केवल OH आयन और धातु धनायन के क्रिस्टल जाली से बनने या निकलने के साथ होता है। एक सामान्य नमक, भंग होने पर, एक सकारात्मक धातु आयन और एक नकारात्मक एसिड अवशेष देता है। मूल नमक दो प्रकार के आयनों की उपस्थिति से अलग होता है: एक ओएच समूह और एक एसिड अवशेष। अम्ल लवण में धनायनों के बीच केवल हाइड्रोजन और धातु मौजूद होते हैं।

इलेक्ट्रोलाइट्स की ताकत

एक समाधान में किसी पदार्थ की स्थिति को चिह्नित करने के लिए, भौतिक मात्रा का उपयोग किया जाता है - हदबंदी की डिग्री (α)। इसका मान विघटित अणुओं की संख्या और विलयन में उनकी कुल संख्या के अनुपात से ज्ञात होता है। हदबंदी की गहराई विभिन्न स्थितियों से निर्धारित होती है। विलायक के ढांकता हुआ गुण और भंग यौगिक की संरचना महत्वपूर्ण हैं। आमतौर पर, पृथक्करण की डिग्री बढ़ती एकाग्रता के साथ घट जाती है और बढ़ते तापमान के साथ बढ़ जाती है। अक्सर किसी विशेष पदार्थ के पृथक्करण की डिग्री एकता के अंशों में व्यक्त की जाती है।

इलेक्ट्रोलाइट्स का वर्गीकरण

19वीं शताब्दी के अंत में इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत में समाधान में आयनों की बातचीत पर प्रावधान नहीं थे। पानी के अणुओं का धनायनों और आयनों के वितरण पर प्रभाव अरहेनियस को महत्वहीन लग रहा था। मजबूत और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के बारे में अरहेनियस के विचार औपचारिक थे। शास्त्रीय प्रावधानों के आधार पर, आप मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए α = 0.75-0.95 का मान प्राप्त कर सकते हैं। प्रयोगों ने उनके पृथक्करण (α → 1) की अपरिवर्तनीयता साबित कर दी। घुलनशील लवण, सल्फ्यूरिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड, क्षार लगभग पूरी तरह से आयनों में विघटित हो जाते हैं। सल्फरस, नाइट्रस, हाइड्रोफ्लोरिक, ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड आंशिक रूप से अलग हो जाते हैं। सिलिकॉन, एसिटिक, हाइड्रोजन सल्फाइड और कार्बोनिक एसिड, अमोनियम हाइड्रॉक्साइड, अघुलनशील क्षार कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स माने जाते हैं। पानी को एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट भी माना जाता है। एच 2 ओ अणुओं का एक छोटा सा हिस्सा अलग हो जाता है, और आयन मोलराइजेशन एक साथ होता है।