阿伦尼乌斯电离理论 编辑

瑞典化学家S.A.阿伦尼乌斯提出理论

阿伦尼乌斯电离理论(Arrhenius ionization theory)。瑞典化学家S.A.阿伦尼乌斯提出的电解质在溶液中自动离解成正、负离子的理论。

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基本信息

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中文名:阿伦尼乌斯电离理论

外文名:Arrhenius ionization theory

提出者:S.A.阿伦尼乌斯

适用领域:化学

应用

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阿伦尼乌斯认为,离子对于稀溶液的依数性( 电解质溶液的蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高)起着同未离解分子一样的作用,它们的凝固点降低等依数性应该是同浓度非电解溶液的倍数,这个倍数就是范托夫系数。

在相同情况下(指溶液浓度和其他外界条件),下列在水溶液中发生的中和反应所放出的热量都相同:

HCl+NaOHNaCl+H2O

HCl+KOHKCl+H2O

HNO3+NaOHNaNO3+H2O

根据电离理论,强酸在稀溶液中几乎完全电离为氢离子和酸根离子;强碱在稀溶液中也几乎完全电离为氢氧根离子和金属离子,强酸与强碱的中和反应实质上是氢离子与氢氧根离子之间的反应:

H++OH-H2O酸根离子和金属离子都留在溶液中,并未发生变化,因此上述各反应放出的热量都是相同的。

简史

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关于电解质(酸、碱、盐)的水溶液为什么会导电的问题 ,从19世纪初就为科学界所关注 。1834 年 ,英国M.法拉第在论文《关于电的实验研究》中提出,在电解时溶液中的电流是由带电荷的分解产物传输的,他把电解前未分解的物质叫做电解质,传输电流的分解产物叫做离子,带正电并向阴极移动的离子称为阳离子;带负电并向阳极移动的离子称为阴离子。法拉第认为离子是在电流的作用下产生的。当时的科学界把这种观点视为金科玉律。

阿伦尼乌斯在研究高度稀释的电解质水溶液的电导时,发现电解质分子会自动离解,他先后于1883年和1887年发表了两篇论文——《电解质的导电性研究》和《关于溶质在水中的离解》,内容为酸、碱、盐在水溶液中自动地部分离解为带不同电荷的离子,而不需要借助电流的作用产生离子。在无限稀释的溶液中,电解质接近百分之百离解。不同电解质在水溶液中的离解程度是不一样的,离解程度可用电离度表示,它是溶液中已经电离的电解质分子数占原来总分子数(包括已经电离和尚未电离的)的百分数。阿伦尼乌斯电离理论发表后,遭到大多数科学家的反对,经过J.H.范托夫和F.W.奥斯特瓦尔德的支持,才获得公认。

解释

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不同盐类(强电解质)的溶液混合后,假如没有气体产生或沉淀析出,则反应既不放热,又不吸热,例如氯化钠溶液与硝酸钾溶液混合后,生成物氯化钾和硝酸钠也都是可溶性盐,它们在稀溶液中都离解为离子,实质上此反应是四种离子(Na+、Cl-、K+、NO3-)混合在一起,并没有发生其他变化。

溶液的颜色往往与固体的颜色不同 ,例如 CuCl2固体是棕黄色的,CuBr2固体是黑色的,CuSO4·5H2O固体是蓝色的。将这三种固体配成稀溶液,则溶液全是蓝色的。这一现象可以用电离理论解释 , 由于这三种铜盐溶于水,全离解产生Cu2+,而离解出来的阴离子Cl-、Br- 、都是无色的,所以溶液所显的蓝色就是Cu2+的颜色。

氯化物可以用硝酸银来检验,不论是氯化钠、氯化钾 、氯化钙或其他氯化物溶液,只要加入硝酸银溶液,都会产生白色的氯化银沉淀,和它是钠盐、钾盐、钙盐无关,这又一次证明了在稀溶液中这些盐类都是以离子的形式存在,这种检验反应实质上是氯离子与银离子之间的反应:

Cl-+Ag+AgCl↓由此可见,电离理论是盐类定性分析方法的理论基础。