Механізм процесу дисоціації

Дисоціюють речовини з йонним і ковалентним полярним зв’язком. Наприклад, кристал солі NaCl, молекула кислоти НСl.

Коли кристал солі, гратка якого утворена з йонів, потрапляє в воду, то його йони притягують до себе полярні молекули води, які орієнтуються біля йонів своїми протилежно зарядженими полюсами. Між йонами і диполями води виникають сили взаємного притягання (йон-дипольна взаємодія), в результаті зв’язок між йонами послаблюється, відбувається дисоціація на гідратовані йони:

Рис. 24. Схема електролітичної дисоціації натрій хлориду в водному розчині

При дисоціації полярних молекул молекули води притягаються до кінців полярної молекули своїми протилежно зарядженими полюсами (диполь-дипольна - взаємодія) і спричиняють розход-ження її полюсів – поляризують молекулу. В результаті такої диполь-дипольної взаємодії електронна пара повністю зміщується до атома з більшою електронегативністю, полярна молекула перетворюється в йонну і легко розпадається на гідратовані йони (рис. 25).

Процес дисоціації хлоридної кислоти схематично можна вира-зити рівнянням:

Йон гідрогену Н⁺ міцно зв’язується з молекулою води в йон:

а б в г

Рис. 25. Схема електролітичної дисоціації полярної молекули під дією розчинника: а- полярна молекула на початку гідратації;

б – перехід полярної структури в йонну під дією диполів води;

в – гідратований катіон; г – гідратований аніон

гідроксонію за донорно-акцепторним механізмом:

Для спрощення в рівняннях дисоціації звичайно пишуть формули йонів, а не їх гідратів або сольватів:

Не тільки вода, але і інші рідини, які складаються з полярних молекул, є йонізуючими розчинниками (метанол, етанол, амjyіак та інші). Тоді утворюються сольвати йонів.

Згідно з законом Кулона, сила взаємодії f між точечними зарядами е₁ і е₂, що знаходяться на відстані r, виражається рівнянням:

де ε - діелектрична стала середовища, в якому знаходяться заряди.

Застосовуючи закон Кулона до випадку взаємодії йонів, можна пояснити, чому хорошими розчинниками для речовин з йонним і ковалентним полярним зв’язком є тільки речовини з високою діелектричною проникненістю. Високе значення ε мають рідини, молекули яких є диполями. Серед цих рідин перше місце належить воді, діелектрична стала якої набагато вища, ніж у більшості відомих рідин. В таблиці 10 наведені значення діелектричних сталих для деяких розчинників.

Таблиця 10

Діелектричні сталі різних розчинників

№ п/п	Речовина	Діелектрична стала (ε)
	Бензен	2,2
	Діетиловий етер	4,3
	Ацетон	21,5
	Етанол	25,8
	Метанол	33,7
	Вода	81,0

Дата добавления: 2015-05-24