Dysocjacja elektrolityczna – proces rozpadu cząsteczek związków chemicznych na jony pod wpływem rozpuszczalnika

NaHCO₃ → Na⁺ + HCO−3

Do dysocjacji są zdolne związki, w których występują wiązania jonowe lub bardzo silnie spolaryzowane kowalencyjne. Zdysocjowany roztwór związku chemicznego nazywa się elektrolitem.

Roztwór – homogeniczna mieszanina dwóch lub więcej związków chemicznych. Skład roztworów określa się przez podanie stężenia składników. W roztworach zwykle jeden ze związków chemicznych jest nazywany rozpuszczalnikiem, a drugi substancją rozpuszczaną. Który z dwóch związków uznać za rozpuszczalnik, jest właściwie kwestią umowną, wynikającą z praktyki i tradycji.

Elektrolit - Roztwór zdysocjowanych substancji jonowych, bądź też ciekła forma stopionej substancji jonowej. W roztworze pojawiają się swobodne jony, na skutek czego może ona np. przewodzićprąd elektryczny.

elektrolity mocne, całkowicie zdysocjowane na jony: wodorotlenki litowców i berylowców; wyłączając wodorotlenek berylu oraz magnezu, kwasy, np. HCl, HI, HBr, H₂SO₄, HNO₃, HClO₄, oraz większość nieorganicznych soli rozpuszczalnych w wodzie (do wyjątków należą np. sole rtęci – Hg(CN)₂, Hg₂Cl₂ – w których wiązanie metalu z anionem" jest w dużym stopniukowalencyjne) – takie sole tworzą kryształy jonowe.

elektrolity słabe: tylko częściowo zdysocjowane na jony – np. H₂S, H₂SO₃, HNO₂, CH₃COOH.

Nieelektrolity – substancje, których roztwory wodne nie przewodzą prądu elektrycznego. Są to niektóre tlenki, alkohole, węglowodany.

Stopień dysocjacji to stosunek liczby moli cząsteczek danego związku chemicznego, które uległy rozpadowi na jony do łącznej liczby moli cząsteczek tego związku, znajdującego się w roztworze, fazie gazowej lub stopie, w którym zaszło zjawisko dysocjacji elektrolitycznej.

Stopień dysocjacji zależy od:

• struktury związku, dla którego ten stopień jest ustalany

• rodzaju rozpuszczalnika

• obecności w roztworze innych związków zdolnych do dysocjacji

• stężenia roztworu (na ogół wzrasta w miarę rozcieńczania roztworu)

• temperatury (na ogół nieco wzrasta wraz ze wzrostem temperatury)

α=(nzdys/nwprow)⋅100%

lub

α=(Czdys/Cwprow).⋅100%

Wyjaśnienie symboli:

α - stopień dysocjacji (jako liczba niemianowana lub w [%])

nzdys. - liczba moli cząsteczek zdysocjonowanych na jony [mol]

nwprow. -  całkowita liczba moli cząsteczek wprowadzonych do roztworu [mol]

Czdys. - stężenie cząsteczek zdysocjowanych na jony [moldm3]

Cwprow. - stężenie cząsteczek wprowadzonych do roztworu [moldm3]

Stała dysocjacji (obecnie często zwana stałą jonizacji) – stała równowagi reakcji dysocjacji czyli rozpadu związków chemicznych na poszczególne jony, pod wpływem rozpuszczalnika, lub pod wpływem np. działania silnego pola elektrycznego.

a - aktywność kationu (A^y+), anionu (B^x-) i cząsteczki (A_xB_y).

Stopień utlenienia (liczba utlenienia) – formalna wartość ładunku atomu w związku chemicznym przy założeniu, że wszystkie wiązania chemiczne w danej cząsteczce mają charakter wiązań jonowych. Suma stopni utlenienia wszystkich atomów w cząsteczce obojętnej oraz dla wolnych pierwiastków wynosi 0, a w jonach ma wartość ładunku jonu^[1][2].

Podczas utleniania atomy oddają elektrony, a ich stopień utlenienia staje się wyższy, natomiast podczas redukcji atomy przyjmują elektrony, a ich stopień utlenienia staje się niższy

Reakcja utleniania-redukcji

Są to reakcje przebiegające z przemieszczeniem się elektronów między drobinami reagentów, co prowadzi do zmiany stopnia utlenienia pierwiastków zawartych w tych reagentach. W procesie utlenianiaelektrony są oddawane, a stopień utlenienia podwyższa się. W procesieredukcji elektrony są przyjmowane, a stopień utlenienia obniża się. Procesy utleniania i redukcji zachodzą równocześnie, a liczba oddanych i przyjętych elektronów musi być identyczna. Ten substrat, który redukuje drugi z substratów, sam się przy tym utleniając, to reduktor, natomiast ten substrat, który utlenia drugi z substratów, sam się przy t

przykład

Aby dobrać współczynniki stechiometryczne w powyższym równaniu, należy zapisać równania połówkowe (oddzielnie redukcję, oddzielnie utlenianie):













Po wyrównaniu liczby elektronów oddanych przez reduktor i przyjętych przez utleniacz równania te mają postać:












Po zsumowaniu tych równań stronami otrzymujemy równanie zachodzącej reakcji, zapisane w formie jonowej:

                                                                                                                   





Teraz można już dobrać współczynniki w równaniu cząsteczkowym:










Szereg napięciowy metali (inaczej szereg elektrochemiczny, szereg aktywności metali) to zestawienie pierwiastków chemicznych o właściwościach metalicznych, według ich potencjału standardowego E⁰. Punktem odniesienia dla tego zestawienia jest elektroda wodorowa, której potencjał standardowy przyjmuje się umownie za zero.

Praktyczne znaczenie szeregu napięciowego metali wynika z faktu, że metal bardziej aktywny wypiera (poza niektórymi wyjątkami) metal mniej aktywny z roztworu jego soli, zaś dobrą miarą aktywności chemicznej metali jest ich potencjał standardowy.

	Potencjał [V]
Li/Li ^+	-3,01
K/K ^+	-2,92
Ba/Ba ^2+	-2,92
Ca/Ca ^2+	-2,84
Na/Na ^+	-2,71
Mg/Mg ^2+	-2,38
Al/Al ^3+	-1,66
Mn/Mn ^2+	-1,05
Zn/Zn ^2+	-0,76
Cr/Cr ^3+	-0,71
Fe/Fe ^2+	-0,44
Cd/Cd ^2+	-0,40
Tl/Tl^+	-0,34
Co/Co^2+	-0,28
Ni/Ni ^2+	-0,22
Sn/Sn ^2+	-0,14
Pb/Pb ^2+	-0,13
Fe/Fe ^3+	-0,04
H2/2H ^+	0,00
Bi/Bi ^3+	+0,20
Sb/Sb ^3+	+0,20
Cu/Cu ^2+	+0,34
2Hg/Hg2^2+	+0,798
Ag/Ag ^+	+0,80
Hg/Hg ^2+	+0,87
Pt/Pt ^2+	+1,20
Au/Au ^3+	+1,42
Au/Au ^+	+1,68