ЭЛЕКТРОЛИТИ́ЧЕСКАЯ ДИССОЦИА́ЦИЯ

ЭЛЕКТРОЛИТИ́ЧЕСКАЯ ДИССОЦИ­А́ЦИЯ, час­тич­ный или пол­ный рас­пад ве­ще­ст­ва в рас­тво­ре или рас­пла­ве на по­ло­жи­тель­но и от­ри­ца­тель­но за­ря­жен­ные час­ти­цы – ио­ны. Ве­ще­ст­ва, су­ще­ст­вую­щие в рас­тво­ре или рас­пла­ве в ви­де ио­нов, на­зы­ва­ют­ся элек­тро­ли­та­ми. Пер­вые пред­став­ле­ния о строе­нии рас­тво­ров элек­тро­ли­тов сфор­му­ли­ро­ва­ны в 1884 С. Ар­ре­ниу­сом и вклю­ча­ли сле­дую­щие по­ло­же­ния. Во-пер­вых, при рас­тво­ре­нии элек­тро­ли­та не все мо­ле­ку­лы дис­со­ции­ру­ют на ио­ны, а лишь не­ко­то­рая их до­ля α, на­зван­ная сте­пе­нью дис­со­циа­ции. Ес­ли при Э. д. од­ной мо­ле­ку­лы элек­тро­ли­та об­ра­зу­ет­ся ν ио­нов, то их кон­цен­тра­ция в рас­тво­ре рав­на ναс (с – кон­цен­тра­ция элек­тро­ли­та), а кон­цен­тра­ция не­дис­со­ции­ро­ван­ных мо­ле­кул (1-α )с. Об­щая кон­цен­тра­ция час­тиц в рас­тво­ре со­ста­вит (1-α)с+ναс=с[1+α(ν-1)]. Вы­ра­же­ние [1+α(ν-1)] по­ка­зы­ва­ет, во сколь­ко раз уве­ли­чи­ва­ет­ся кон­цен­тра­ция час­тиц в рас­тво­ре за счёт Э. д. Это урав­не­ние по­зво­ля­ет объ­яс­нить экс­пе­рим. дан­ные по кол­ли­га­тив­ным (за­ви­ся­щим от ко­ли­че­ст­ва) свой­ст­вам рас­тво­ров. Во-вто­рых, к про­цес­су Э. д. при­ме­ним за­кон дей­ствую­щих масс. Пусть в объ­ё­ме рас­тво­ра V со­дер­жит­ся 1 моль ве­ще­ст­ва MA, Э. д. ко­то­ро­го про­ис­хо­дит по схе­ме МА⇄М⁺+А^–. То­гда рав­но­вес­ные кон­цен­тра­ции час­тиц в рас­тво­ре [M⁺]=[A^–]=α/V, [MA]=(1-α)/V. Урав­не­ние за­ко­на дей­ст­вую­щих масс K=[M⁺][A^–]/[MA]=α²/[(1-α)V]. Т. к. мо­ляр­ная кон­цен­тра­ция с=1/V, а т. н. раз­ве­де­ние V=1/с, то K=α²с/(1-α). Обе фор­му­лы от­ра­жа­ют взаи­мо­связь ме­ж­ду K и α и пред­став­ля­ют со­бой ма­те­ма­тич. вы­ра­же­ние за­ко­на раз­бав­ле­ния Ост­валь­да (В. Ост­вальд, 1888), со­глас­но ко­то­ро­му кон­стан­та Э. д. K не за­ви­сит от раз­бав­ле­ния рас­тво­ра, а за­ви­сит толь­ко от темп-ры и при­ро­ды рас­тво­ри­те­ля.

В за­ви­си­мо­сти от ве­ли­чи­ны α раз­ли­ча­ют сла­бые и силь­ные элек­тро­ли­ты. Ве­ще­ст­ва, у ко­то­рых в рас­тво­ре с кон­цен­тра­ци­ей 0,1 моль α<0,03, от­но­сят к сла­бым элек­тро­ли­там, у ко­то­рых α>0,3 – к силь­ным, при 0,03<α<0,3 – к элек­тро­ли­там сред­ней си­лы. Силь­ны­ми элек­тро­ли­та­ми яв­ля­ют­ся мн. рас­тво­ри­мые со­ли, не­ко­то­рые ки­сло­ты и ос­но­ва­ния, сла­бы­ми – боль­шин­ст­во ор­га­нич. ки­слот и ос­но­ва­ний. Э. д. элек­тро­ли­тов, мо­ле­ку­лы ко­то­рых мо­гут рас­па­дать­ся на неск. ио­нов, про­те­ка­ет по ста­ди­ям. При Э. д. мно­го­ос­нов­ных ки­слот лег­че от­де­ля­ет­ся пер­вый про­тон, а ка­ж­дый по­сле­дую­щий ион во­до­ро­да от­ще­п­ля­ет­ся труд­нее, т. к. воз­рас­та­ет за­ряд анио­на.

Ион­ная тео­рия Э. д. Ар­ре­ниу­са по­зво­ли­ла трак­то­вать яв­ле­ния, свя­зан­ные с ион­ны­ми рав­но­ве­сия­ми, и лег­ла в ос­но­ву ка­че­ст­вен­но­го хи­мич. ана­ли­за. Недос­тат­ки тео­рии со­сто­ят в иг­но­ри­ро­ва­нии ион-ди­поль­ных, ион-ион­ных и ди­поль-ди­поль­ных взаи­мо­дей­ст­вий. По­пыт­ка учё­та этих взаи­мо­дей­ст­вий при­ве­ла к фор­ми­ро­ва­нию совр. тео­рий рас­тво­ров элек­тро­ли­тов.

См. так­же Рас­тво­ры (раз­дел Рас­тво­ры элек­тро­ли­тов), Элек­тро­ли­тов рас­тво­ры и Элек­тро­ли­ты рас­плав­лен­ные.