Cтраница 4
Несложные опыты и рассуждения показывают, что разделение молекул на заряженные ионы не связано с наличием тока. Действительно, если бы молекулы разрывались внешним электрическим полем, то должна была бы существовать некоторая минимальная напряженность поля в электролите, необходимая для начала электролиза и зависящая от прочности молекул. Опыт же показывает, что это не так и что электролиз начинается при любом, сколь угодно малом поле. Это можно проверить, например, проводя электролиз медного купороса при медных электродах, когда нет искажающего влияния поляризации электродов ( § 77), какое бывает, например, при электролизе подкисленной воды. Подобного рода опыты показывают, что ионы возникают не под действием тока, а образуются в процессе растворения вещества. Образование ионов при растворении носит название электролитической диссоциации. [46]
Несложные опыты и рассуждения показывают, что разделение молекул на заряженные ионы ре связано с наличием тока. Действительно, если бы молекулы разрывались внешним электрическим полем, то должна была бы существовать некоторая минимальная напряженность поля в электролите, необходимая для начала электролиза и зависящая от прочности молекул. Опыт же показывает, что это не так и что электролиз начинается при любом, сколь угодно малом поле. Это можно проверить, например, проводя электролиз медного купороса при медных электродах, когда нет искажающего влияния поляризации электродов ( § 77), какое бывает, например, при электролизе подкисленной воды. Подобного рода опыты показывают, что ионы возникают не под действием тока, а образуются в процессе растворения вещества. Образование ионов при растворении носит название электролитической диссоциации. [47]
Несложные опыты и рассуждения показывают, что разделение молекул на заряженные ионы не связано с наличием тока. Действительно, если бы молекулы разрывались электрическим полем, имеющимся при электролизе, то должна была бы существовать некоторая минимальная напряженность поля в электролите, необходимая для начала электролиза и зависящая от прочности молекул. Опыт же показывает, что это не так и что электролиз начинается при любом, сколь угодно малом поле. Это можно проверить, например, на электролизе медного купороса при медных электродах, когда нет искажающего влияния поляризации электродов ( см. дальше § 77), какое бывает, например, при электролизе подкисленной воды. Подобного рода опыты показывают, что ионы возникают не под действием тока, а образуются в процессе растворения вещества. Образование ионов при растворении носит название электролитической диссоциации. [48]
В настоящее время различают два процесса, происходящие при растворении электролитов в воде. Первый - растворение электролитов, имеющих ионную или гетерополярную кристаллическую структуру ( типа КС1, NaCl, ВаС12 и др.), когда в раствор переходят ионы, содержащиеся в составе кристаллической решетки электролита. Этот процесс называется диссоциацией. Этот процесс предложено называть ионизацией, так как в этом случае ионы образуются в процессе растворения электролита. Однако строгой ( точной) границы между диссоциацией и ионизацией нет, так как существует много электролитов с полярными связями, переходными от ионной к ковалентной связи. Поэтому в дальнейшем изложении мы будем пользоваться понятием ионизация при рассмотрении процессов растворения веществ с явно ковалентными или го-меополярными связями. [49]
В настоящее время различают два процесса, происходящие при растворении электролитов в воде. Первый - растворение электролитов, имеющих ионную или гетерополярную кристаллическую структуру ( типа КС1, NaCl, ВаС12 и др.), когда в раствор переходят ионы, содержащиеся в составе кристаллической решетки электролита. Этот процесс называется диссоциацией. Этот процесс предложено называть ионизацией, так как в этом случае ионы образуются в процессе растворения электролита. Процесс диссоциации практически необратим, а процесс ионизации является обратимым. Однако строгой ( точной) границы между диссоциацией и ионизацией нет, так как существует много электролитов с полярными связями, переходными от ионной к ковалентной связи. Поэтому в дальнейшем изложении мы будем пользоваться понятием ионизация при рассмотрении процессов растворения веществ с явно ковалентными или гомеополярными связями. [50]
Вода является высокополярным растворителем, к тому же сильно ассоциированным вследствие наличия между его молекулами прочных водородных связей. Условием хорошей растворимости вещества в воде должна быть его способность разрушать часть структуры воды и переходить в сольватированное состояние. Органические вещества с небольшими молекулами, например простые спирты, альдегиды, амины, карбоновые кислоты и кетоны, растворяются в воде главным образом за счет образования водородных связей. Сера при образовании водородной связи гораздо менее эффективна, чем кислород, поэтому замещение в соединениях аналогичной структуры О на S всегда приводит к понижению растворимости их в воде. Азот образует водородные связи, лишь немного менее прочные, чем связи кислорода. Неспособные к такого рода взаимодействиям алифатические углеводородные цепи и ароматические кольца понижают растворимость вещества в воде, причем по мере удлинения цепи или при введении большего числа колец этот эффект усиливается. С другой стороны, ионы и высокополярные вещества оказывают достаточное электростатическое притяжение и ориентируют вокруг себя молекулы воды. Последние же в свою очередь образуют водородные связи с другими молекулами растворителя. Вот почему нейтральные соединения, незначительно растворимые в воде, легко растворяются в щелочных ( из-за образования аниона) или кислых ( вследствие образования катиона) средах. Это свойство часто имеет большое значение при выборе условий применения органического реагента. Качественно можно представить себе, что процесс растворения вещества частично заключается в ориентации вокруг него молекул растворителя. Поэтому поверхность сольватированной молекулы мало отличается от всей массы растворителя. [51]