Efectul chimic al curentului electric

Def. Fenomenul de desfacere a moleculelor neutre in ioni incarcati cu sarcini electrice de semn contrar, in contact cu solutia, se numeste disociere ionica sau disociere electrolitica.

Teoria disocierii electrolitice a fost introdusa in anul 1887 de Svante Arrhenius.

Substantele pure nu conduc curentul electric, deoarece nu au purtatori de sarcina electrica liberi.

Substantele chimice care au proprietatea de a conduce curentul electric in solutie sau topitura, prin intermediul ionilor se numesc electrolitii. Din aceasta clasa fac parte solutiile si topiturile sarurilor metalice, acizii si bazele.

Ca urmare moleculele solvatului se desfac in contact cu solventul si formeaza ioni pozitivi(cationi: Al3+; Ba2+; Cu2+ etc.) si ioni negativi(anioni: NO3-; SO42-; MnO4- etc.).

Disocierea electrolitica este un proces reversibil.

Alaturi de procesul de disociere electrolitica, are loc si procesul invers

de recombinare a ionilor, care este franat de catre moleculele solventului care inconjoara fiecare ion. La o temperatura constanta se ajunge la echilibru: numarul moleculelor care se disociaza in unitatea de timp este egal cu cu cel al moleculelor rezultate din procese de recombinari.

Dupa cum s-a mentionat si mai inainte, electrolitii slabi si medii nu disociaza total, in solutie fiind prezenti atat ioni cat si molecule nedisociate, conform echilibrelor de disociere. Pentru caracterizarea cantitativa a procesului de disociere, pe langa constanta de disociere se foloseste si notiunea de grad de disociere. Gradul de disociere (?) este raportul intre numarul de molecule disociate si numarul total de molecule:

?=

Astfel se deduce ca gradul de disociere (?) este cuprins intre 0 si 1, astfel 0<?<1; sau cand se exprima procentual 0<?<100.

In functie de valoarea gradului de disociere, electrolitii se clasifica astfel:

-electroliti tari 0,5 < ?<1;exemple: saruri solubile in apa, hidroxizi metalici solubili in apa (KOH, NaOH, Ca(OH)2), acizi in solutie apoasa (HCl, HBr, HclO4,H2SO4, HNO3);

-electroliti medii 0,05 < ?< 0,5;

-electroliti slabi ? < 0,05.exemple: electroliti slabi, cu ? < 0,005: acizi anorganici: H2S, H2CO3, H3BO3; acizi organici: CH3COOH, C6H5- COOH; baze slabe: NH3; amine.

Gradul de disociere ? caracterizeaza starea unui electrolit pentru o solutie de o concentratie data; prin modificarea concentratiei se modifica si gradul de disociere. Cand concentratia solutiei creste,? scade si invers, deoarece odata cu cresterea concentratiei, probabilitatea ciocnirii ionilor rezultati prin disociere creste, ceea ce are ca efect refacerea unui numar cat mai mare de molecule. La procesul invers, de diluare a solutiei, gradul de disociere creste. La dilutie foarte mare (infinita), ? tinde catre valoarea 1, chiar pentru electroliti slabi.

Temperatura este un alt factor care influenteaza fenomenul de disociere si

implicit gradul de disociere. Procesul de disociere fiind in general un proces exotermva fi diminuat de cresterea temperaturii. Apa face exceptie de la aceasta regula, deoarece prin cresterea temperaturii, scade numarul moleculelor asociate prin legaturi de hidrogen, crescand posibilitatea disocierii moleculelor de apa neasociate.

b)Electroliza

Def. Procesul de deplasare, neutralizare si de depunere sau degajare a

produsilor rezultati din disociere electrolitica, determinat de trecerea curentului electric continuu prin solutiile electrolitice, se numeste electroliza.

Procesul de electroliza apare in urma aplicarii unei diferente de potential electric intre doi electrozi cufundati intr-un electrolit.

Un dispozitiv construit pentru producerea electrolizei, se numeste electrolizor sau voltametru. Acesta este format dintr-un recipient care contine electrolitul si doi electrozi- un anod(+) si un catod(-)- intre care se aplica tensiune electrica.

Daca intre electrozii voltametrului se conecteaza o sursa electrica, electrodul conectat la polul pozitiv se numeste anod iar cel conectat la polul negativ se numeste catod.