Универзитет у Нишу
Факултет заштите на раду у Нишу
Предмет: Хемијски параметри радне и животне средине
Семинарски рад
Константа јонизације
Ментор: Студент:
мр Ђорђевић Амелија Стојиљковић Сандра 12098
Ниш, 2013. године
2
Хемијски параметри радне и животне средине
1.
Теорија јонизације
1.1.
Аренијусова теорија јонизације
Фарадеј је дошао до закључка да електричну струју кроз електролите преносе јони,
међутим он није објаснио њихов настанак.
Клаузијус је покушао да објасни настајање јона и по њему позитивно и негативно
наелектрисање честица које улазе у састав молекула, нису чврсто међусобно повезане, већ се
налазе у стању осциловања које за известан број молекула може да буде толико велико, да
дође до привременог рстављања ових наелектрисаних честица, када су оне способне да узму
учешћа у провођењу електричне струје и ступе у реакцију на електроди. По овој теорији није
потребна никаква спољна енергија да дође до разлагања молекула.
Хиторф је на основу својих истраживања о променама концетрације електролита у
близини електрода за време електролизе дошао до резултата, који су показали, да за време
електролизе ањони путују из катодног простора у анодни и обрнуто, катјони анодног у
катодни и обрнуто.
Колрауш је дошао до закључка да се укупна електрична проводљивост неке соли
може приказати збиром две вредности од којих једна одговара катјонима а друга ањонима.
На основу ових радова све више и више је освајала мисао да се у растворима
електролита налазе слободни јони. На основу својих радова и радова других, Аренијус 1887.
г. Исказује мисао да су у раствору електролити присутни слободни који условљавају
електричну проводљивост електролита. По Аренијусовој теорији при растварању соли, базе
или киселине у води долази до дисоцијације молекула на јоне, који су слободни и који под
дејством електричног поља бивају усмерени ка одговарајућим електродама, где реагујући
прелазе у одговарајуће производе. Аренијус је увеои и појам степен дисоцијације, који
показује, који се део од укупно присутних молекула у раствору разложио на јоне. Овим је
Аренијус дао своју теорију електролитичке дисоцијације, по којој степен дисоцијације расте
са разблаживањем раствора и достиже вредност једнаку јединици за веома разблажене
растворе.
Толман је показао огледом да су јони слободни и покретљиви једни у односу на друге.
Ако се раствор литијум-јодида, за који је карактеристично да има катјоне мале а ањоне
велике масе, подвргнуте дејству веома важне центрифуге, тада се може показати да је крај
епрувете негативно наелектрисан. Трајно раздвајање позитивно наелектрисаних јона од
негативно наелектрисаних није могуће због јаких електричних сила које између њих делују.
Способност електролита да проведе електричну струју јонски, што потврђује
Хиторфова метода одређивања преводних бројева, пружа несумњих доказ о постојању у
чврстом и течном стању материје. За највећи број хемијских елемената јонско стање материје
је стабилније од атомског стање и зато се може рећи да је појава јона у природи општа појава
и да јони могу да постоје у сва три агрегатна стања, при чему у гасовитом стању јони веома
брзо реагују са електронима дајући молекуле. Хемијске везе код једињања се могу поделити
на две групе и то: праве електролите, и потенцијалне електролите.
Прави електролити су окарактерисани тиме што увек садрже јоне. Највећи део
неорганских соли са јонском кристалном решетком припада овој групи електролита.
Потенцијални електролити не садрже изграђене јоне, већ до стварања јона долази тек
када молекули потенцијалног електролита дођу у додир са поларним молекулима растврача,
3
Хемијски параметри радне и животне средине
при чему долази до образовања јона. Потенцијални проводници у чврстом, течном и
гасовитом стању нису проводници електричне струје.
1
1877. године Аренијус је изнео своју теорију електролитичке дисоцијације или
јонизације. Формулисао је хипотезу јонизације или електролитичке дисоцијације која
одговара чудном понашању киселина, база и соли.
Карактеристике Аренијусове теорије јонизације су следећи:
•
Када су молекули електролита растворен у води, они су подељени на
наелектрисане честице које се називају јони. Позитивно наелектрисан јон се
зове катјон а негативно наелектрисан јон се зове анјон.
•
Јони присутни у раствору могу се поново ујединити да дају молекуле
електролита. Постоји стање равнотеже између јона и електролита.
AB
→ A
+
+ B
-
(1)
електролит анјон катјон
Укупни набој за катјон једнак је укупном набоју анјона. Тако електролит у раствору
одржава електричну неутралност.
2
Основне поставке Аренијусове теорије јонизације су следеће:
•
Неутрални молекули електролита јонизују се у воденом раствору на супротно
наелектрисане јонове: позитивне катјоне и негативне анјоне. Пример киселине:
HCl ↔ H
+
¿
+
Cl
−
¿¿
¿
Пример базе:
N
a
OH ↔ N
a
+
¿
+
OH
−
¿¿
¿
Пример соли:
N
a
2
SO
4
↔
2
N
a
+
¿
+
SO
4
2
−
¿ ¿
¿
•
Број позитивних или негативних наелектрисања сваког јона одговара његовој
валенци
•
Збир позитивних или негативних наелектрисања катјонова је у свим
ступњевима јонизације једнак збиру негативних наелектрисања анјонова датог
елемента
•
Јонизација је повратан процес
•
Катјонима и анјонима је својствено самостално постојање и слободно кретање
у раствору
•
Сваки јон поседује њему спрецифичне физичке и хемијске особине
•
Приликом пропуштања електричне струје кроз раствор електролита катјони се
крећу према катоди, а анјони према аноди
1
Дражиђ Ј. Вера, Ђорђевић Ђ. Спасоје, Физичка хемија, Технолошко-математички факултет, Београд, 1987., стр
533
2
http://bit.ly/18o3VtE
(приступљено 17.12.2013. године)
