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阿倫尼烏斯電離理論

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阿倫尼烏斯電離理論(Arrhenius ionization theory)。瑞典化學家S.A.阿倫尼烏斯提出的電解質在溶液中自動離解成正、負離子的理論。
中文名
阿倫尼烏斯電離理論
外文名
Arrhenius ionization theory
提出者
S.A.阿倫尼烏斯
適用領域
化學

目錄

阿倫尼烏斯電離理論應用

阿倫尼烏斯認為,離子對於稀溶液的依數性電解質溶液蒸氣壓下降凝固點降低沸點升高)起着同未離解分子一樣的作用,它們的凝固點降低等依數性應該是同濃度非電解溶液的倍數,這個倍數就是範托夫係數。
在相同情況下(指溶液濃度和其他外界條件),下列在水溶液中發生的中和反應所放出的熱量都相同:
HCl+NaOHNaCl+H2O
HCl+KOHKCl+H2O
HNO3+NaOHNaNO3+H2O
根據電離理論,強酸在稀溶液中幾乎完全電離為氫離子酸根離子;強鹼在稀溶液中也幾乎完全電離為氫氧根離子金屬離子,強酸與強鹼的中和反應實質上是氫離子與氫氧根離子之間的反應:
H++OH-H2O酸根離子和金屬離子都留在溶液中,並未發生變化,因此上述各反應放出的熱量都是相同的。

阿倫尼烏斯電離理論簡史

關於電解質(酸、鹼、鹽)的水溶液為什麼會導電的問題 ,從19世紀初就為科學界所關注 。1834 年 ,英國M.法拉第在論文《關於電的實驗研究》中提出,在電解時溶液中的電流是由帶電荷的分解產物傳輸的,他把電解前未分解的物質叫做電解質,傳輸電流的分解產物叫做離子,帶正電並向陰極移動的離子稱為陽離子;帶負電並向陽極移動的離子稱為陰離子。法拉第認為離子是在電流的作用下產生的。當時的科學界把這種觀點視為金科玉律。
阿倫尼烏斯在研究高度稀釋的電解質水溶液的電導時,發現電解質分子會自動離解,他先後於1883年和1887年發表了兩篇論文——《電解質的導電性研究》和《關於溶質在水中的離解》,內容為酸、鹼、鹽在水溶液中自動地部分離解為帶不同電荷的離子,而不需要藉助電流的作用產生離子。在無限稀釋的溶液中,電解質接近百分之百離解。不同電解質在水溶液中的離解程度是不一樣的,離解程度可用電離度表示,它是溶液中已經電離的電解質分子數佔原來總分子數(包括已經電離和尚未電離的)的百分數。阿倫尼烏斯電離理論發表後,遭到大多數科學家的反對,經過J.H.範托夫和F.W.奧斯特瓦爾德的支持,才獲得公認。

阿倫尼烏斯電離理論解釋

不同鹽類強電解質)的溶液混合後,假如沒有氣體產生或沉澱析出,則反應既不放熱,又不吸熱,例如氯化鈉溶液與硝酸鉀溶液混合後,生成物氯化鉀硝酸鈉也都是可溶性鹽,它們在稀溶液中都離解為離子,實質上此反應是四種離子(Na+、Cl-、K+、NO3-)混合在一起,並沒有發生其他變化。
溶液的顏色往往與固體的顏色不同 ,例如 CuCl2固體是棕黃色的,CuBr2固體是黑色的,CuSO4·5H2O固體是藍色的。將這三種固體配成稀溶液,則溶液全是藍色的。這一現象可以用電離理論解釋 , 由於這三種銅鹽溶於水,全離解產生Cu2+,而離解出來的陰離子Cl-、Br- 、都是無色的,所以溶液所顯的藍色就是Cu2+的顏色。
氯化物可以用硝酸銀來檢驗,不論是氯化鈉、氯化鉀 、氯化鈣或其他氯化物溶液,只要加入硝酸銀溶液,都會產生白色的氯化銀沉澱,和它是鈉鹽、鉀鹽鈣鹽無關,這又一次證明了在稀溶液中這些鹽類都是以離子的形式存在,這種檢驗反應實質上是氯離子銀離子之間的反應:
Cl-+Ag+AgCl↓由此可見,電離理論是鹽類定性分析方法的理論基礎。