¿Qué es la Teoría de la Disociación Electrolítica?
La teoría de disociación electrolítica se refiere a la separación de la molécula de un electrolito en sus átomos constituyentes. La disociación de electrones es la separación de un compuesto en sus iones en la solución entrante. La disociación electrolítica ocurre como resultado de la interacción del soluto y del solvente.
Resultados realizados en espectroscopios indican que esta interacción es principalmente química en naturaleza. Adicionalmente a la capacidad de solvatación de las moléculas solventes y la constante dieléctrica del solvente, una propiedad macroscópica, también juega un rol importante en la disociación electrolítica.
La teoría clásica de la disociación electrolítica fue desarrollada por S. Arrhenius y W. Ostwald durante la década de 1880. Está basada en la presunción de la disociación incompleta del soluto, caracterizado por el grado de disociación, que es la fracción de las moléculas del electrolito que se disocian.
El equilibrio dinámico entre las moléculas disociadas y los iones es descrito por la ley de acción de masa.
Existen varias observaciones experimentales que apoyan esta teoría, incluyendo: los iones presentes en los electrolitos sólidos, la aplicación de la Ley de Ohm, la reacción iónica, el calor de la neutralización, las propiedades anormales coligativas, y el color de la solución, entre otros.
Teoría de disociación electrolítica
Esta teoría describe las soluciones acuosas en términos de ácidos, los cuales se disocian para ofrecer iones de hidrógeno, y bases, que se disocian para ofrecer iones de hidroxilo. El producto de un ácido y una base es sal y agua.
Esta teoría fue expuesta en 1884 para explicar las propiedades de las soluciones electrolíticas. También es conocida como teoría iónica.
Bases principales de la teoría
Cuando se disuelve un electrolito en agua, se separa en dos tipos de partículas cargadas: una cargando una carga positiva y la otra con una carga negativa. Estas partículas cargadas son llamadas iones. Los iones cargados positivamente son llamados cationes y los que están cargados negativamente son referidos como aniones.
En su forma moderna, la teoría asume que los electrolitos sólidos están compuestos por iones que se mantienen unidos por las fuerzas electroestáticas de la atracción.
Cuando un electrolito es disuelto en un solvente, estas fuerzas son debilitadas y luego el electrolito pasa por una disociación en iones; los iones son disueltos.
El proceso de separar las moléculas en iones de un electrolito es llamado ionización. La fracción del número total de moléculas presentes en la solución como iones es conocido como el grado de ionización o grado de disociación. Este grado puede ser representado por el símbolo α.
Se ha observado que todos los electrolitos no se ionizan al mismo nivel. Algunos son casi ionizados por completo, mientras que otros son ionizados débilmente. El grado de ionización depende de varios factores.
Los iones presentes en la solución constantemente se reunen para formar moléculas neutrales, creando así un estado de equilibrio dinámico entre las moléculas ionizadas y las no ionizadas.
Cuando una corriente eléctrica es transmitida a través de la solución electrolítica, los iones positivos (cationes) se mueven hacia el cátodo, y los iones negativos (aniones) se mueven hacia el ánodo para descargarse. Esto quiere decir que la electrólisis ocurre.
Soluciones electrolíticas
Las soluciones electrolíticas siempre son neutrales por naturaleza ya que la carga total de un conjunto de iones siempre es igual a la carga total del otro conjunto de iones. Sin embargo, no es necesario que el número de los dos conjuntos de iones siempre deban ser iguales.
Las propiedades de los electrolitos en la solución son las propiedades de los iones presentes en la solución.
Por ejemplo, una solución ácida siempre contiene iones H+ mientras que la solución básica contiene iones OH- y las propiedades características de las soluciones son aquellas con iones H- y OH- respectivamente.
Los iones actúan como moléculas hacia la depresión del punto de congelación, elevando el punto de ebullición, bajando la presión de vapor y estableciendo la presión osmótica.
La conductividad de la solución electrolítica depende en la naturaleza y el numero de iones cuando la corriente es cargada a través de la solución por el movimiento de iones.
Los iones
La teoría clásica de disociación electrolítica es aplicable solo a soluciones diluidas de electrolitos débiles.
Los electrolitos fuertes en las soluciones diluidas virtualmente están completamente disociados; consecuentemente la idea de un equilibrio entre iones y moléculas disociadas no tiene importancia.
De acuerdo a los conceptos químicos, los pares de iones y los agregados mas complejos son formados en soluciones de electrolitos fuertes en concentraciones medias y altas.
Los datos modernos indican que los pares de iones consisten de dos iones de carga opuesta en contacto o separados por una o mas moléculas solventes. Los pares de iones son eléctricamente neutrales y no participan en la transmisión de electricidad.
En las soluciones relativamente diluidas de electrolitos fuertes, el equilibrio entre iones individualmente disueltos y pares de iones pueden ser descritos aproximadamente en una manera similar a la teoría clásica de disociación electrolítica por la disociación constante.
Factores relacionados con el grado de ionización
El grado de ionización de una solución electrolítica depende de los siguientes factores:
- Naturaleza del soluto: cuando las partes ionizables de la molécula de una sustancia son unidas por lazos covalentes en vez de lazos electrovalentes, menos iones son suministrados en la solución. Estas sustancias son determinadas electrolitos débiles. Por su lado, los electrolitos fuertes son casi completamente ionizados en la solución.
- Naturaleza del solvente: la función principal del solvente es debilitar las fuerzas electrostáticas de atracción entre dos iones para separarlos. Se considera al agua como el mejor solvente.
- Dilución: la capacidad de ionización de un electrolito es inversamente proporcional a la concentración de su solución. Por lo tanto, el grado de ionización aumenta con el incremento de dilución de la solución.
- Temperatura: el grado de ionización aumenta con el incremento de la temperatura. Esto se debe a que a temperaturas mas altas, la velocidad molecular aumenta, sobrepasando las fuerzas de atracción entre los iones.
Referencias
- Electrolytic dissociation. Recuperado de dictionary.com.
- Electrolytic dissociation. Recuperado de encyclopedia2.thefreedictionary.com.
- Theory of Electrolytic dissociation. Recuperado de vocabulary.com.
- Arrhenius theory of clectrolytic dissociation. Recuperado de asktiitians.com.