تفکیک از نمک، اسیدها و بازها. نظریه و کاربرد عملی

شیمی فیزیک و بیوشیمی روند کلی معمولی که در آن ذرات معلق - مولکول ها، یون (ذرات با بار مثبت کاتیون نامیده می شود و ذرات با بار منفی، به نام آنیونها) رادیکال را به ذرات کوچک تقسیم شود. این فرآیند به نام تفکیک است که از واژه لاتین "تفکیک" به معنای "جدایی." این است که توسط شاخص به عنوان "درجه تفکیک" شناخته شده است، نشان دادن نسبت ذرات جدا شده و به تعداد کل ذرات قبل از فروپاشی، یعنی کسری از ذرات است که از هم پاشیده می شود. روند فروپاشی ذرات ممکن است رخ دهد به عنوان یک نتیجه از عملیات خاصی را در ماده، ماهیت این اثرات نوع تفکیک تعیین می کند. تشخیص تفکیک حرارتی، نورکافت، تفکیک تحت تاثیر پرتوهای یونیزان، تفکیک الکترولیتی. تفکیک مخالف ارتباط و نوترکیبی است. این فرایند اغلب با یونیزاسیون اشتباه گرفته شود.

تفکیک الکترولیتی یک نوع تفکیک، تحت تاثیر مولکولهای حلال و خرس های قطبی شخصیت شیمیایی رخ می دهد. مواد که می تواند در یک حلال به یون یکدیگر جدا و هدایت جریان الکتریکی، الکترولیت نامیده می شود (اسید، نمک، پایه). مواد است که هنگامی که محلول به یون (الکل ها، استرها، کربوهیدرات ها، و غیره) جدا نیست الکترولیت است. الکترولیت مهم ترین حلال - آب. خود آب به عنوان یک الکترولیت ضعیف است. حلال های قطبی (به عنوان مثال، اتانول، آمونیاک و اسید استیک) نیز قادر به حل کردن الکترولیت هستند. تفکیک اسیدها، بازها، مانند تفکیک نمک در محلول های آبی رخ دهد. نمک های - این دسته از ترکیبات شیمیایی که مولکول ها از ذرات با بار مثبت (کاتیون فلز)، و ذرات با بار منفی (آنیون مانده اسید) تشکیل شده است. نمک علاوه بر اسید بر خلاف نمک معمولی از دو نوع کاتیون (فلز و هیدروژن) و باقی مانده آنیون اسید تشکیل شده است. هنگامی که در آب حل مولکول بر یونهای نمک تجزیه می شوند. نمک را می توان بازیافت تبخیر آب است.

تمایز بین الکترولیت قوی و ضعیف. در کلاسیک نظریه تفکیک الکترولیتی فرآیند برگشت پذیر در نظر گرفته رسمیت شناخته شده، اما این بیانیه تنها به الکترولیت های ضعیف در محلول های رقیق می شود. تفکیک الکترولیتی اسیدها، بازها، نمک ها، یک فرآیند برگشت ناپذیر است، زیرا نمک (تقریبا همه به جز خاص پیچیده)، اسید ها و بازها (کسانی تشکیل با خاک فلزات قلیایی و قلیایی) الکترولیت قوی و مولکول ها در راه حل ضعیف به طور کامل (100 هستند ٪) به یون جدا. الکترولیت قوی: نمک طعام (کلرید سدیم)، HNO3 (اسید نیتریک)، HClO3 (اسید کلرید)، محلول CaCl2 (کلرید کلسیم)، سود (هیدروکسید سدیم). الکترولیت های ضعیف: NH4OH (هیدروکسید آمونیوم)، H2CO3 (دی اکسید کربن)، CH3COOH (اسید استیک) و بسیاری از اسیدهای آلی و بازها. آنها وقتی در آب حل حدی می تواند جدا (معمولا، این مقدار بین 1 تا 10٪).

بنابراین، این ادعا که راه حل از یک الکترولیت قوی تنها حاوی یون ها، و در محلول الکترولیت های ضعیف، به طور عمده مولکول nondecomposed از ماده است. تفکیک از نمک منجر به این واقعیت است که در محلول حاوی یون فلزی تنها و باقی مانده اسید (به عنوان مثال، سدیم سدیم کاتیون و آنیون کلر کلر) و مولکولهای nondecomposed (نمک طعام) نمک. نمک اسید تفکیک منجر به شکل گیری در حل یک کاتیون فلزی، کاتیون هیدروژن و باقی مانده آنیون اسید. به عنوان مثال، نمک اسید NaHCO3 (بی کربنات سدیم) جدا به یک کاتیون سدیم (Na +)، کاتیون هیدروژن (H) و یک آنیون از پس مانده دی اکسید کربن (SO3-).

اگر راه حل (مذاب) قرار داده شده در الکترولیت پیل الکترولیک (کشتی با آند و کاتد)، هنگامی که ولتاژ اعمال می شود برای شروع جنبش از ذرات باردار به الکترودهای بار مخالف: کاتیونهای مثبت - به کاتد با بار منفی، در حالی که آنیونهای منفی - به بار مثبت آند. این ویژگی الکترولیت ها، به طور خاص، نمک تفکیک معمولا در هنر استفاده می شود. الکترولیز تولید صنعتی آلومینیوم، مس (با پالایش الکترولیتی) انجام شده است. الکترولیز تولید خالص ترین موادی مانند خلوص می تواند توسط روش های دیگر (تقطیر، تبلور، و دیگران) به دست آمده باشد. با فلزات الکترولیز استخراج شده از سنگ معدن، تمیز، از کاتد تنها در کاتیون فلزی سپرده شده است و ناخالصی های موجود در راه حل باقی می ماند یا ذوب می شود. پدیده تفکیک از نمک زمینه تولید هیدروژن خالص و کلر خالص. در آب، کلرید سدیم کاتیون سدیم و آنیون کلر: به یون تجزیه می شود. در آند اختصاص داده خواهد شد کلر خالص در کاتد - هیدروژن محصول جانبی، و راه حل دیگری محصول جانبی مهم تشکیل می دهند - هیدروکسید سدیم.