Zagadnienia
Dysocjacja elektrolityczna - proces rozpadu cząsteczek związków chemicznych na jony pod wpływem rozpuszczalnika, np.
NaHCO3 → Na+ + HCO3−
Do dysocjacji są zdolne związki, w których występują wiązania jonowe lub bardzo silnie spolaryzowane kowalencyjne. Zdysocjowany roztwór związku chemicznego nazywa się elektrolitem.
W roztworach dysocjacja jest zawsze procesem odwracalnym. Między formą niezdysocjowaną i zdysocjowaną związku występuje w tych warunkach równowaga. W zależności od własności rozpuszczalnika i związku chemicznego, temperatury oraz występowania jonów pochodzących z innych związków równowaga ta może być bardziej przesunięta w stronę formy niezdysocjowanej lub zdysocjowanej związku.
Dysocjacji elektrolitycznej w wodzie ulegają prawie wszystkie rozpuszczalne sole, wszystkie kwasy i wodorotlenki. Ujemny logarytm stałej dysocjacji jest miarą ich mocy chemicznej.
Wiele związków chemicznych w stanie ciekłym i gazowym ulega też samorzutnej dysocjacji, choć jej stopień jest zazwyczaj dość niski, np. woda ulega samorzutnej dysocjacji wg schematu:
H2O + H2O → H3O+ + OH−
Iloczyn jonowy tej dysocjacji w warunkach normalnych wynosi ok. 10−14, co oznacza że na każde 107 (10 000 000) cząsteczek wody tylko jedna ulega samorzutnej dysocjacji. Stała ta jest podstawą skali pH.
Elektroliza - ogólna nazwa na wszelkie zmiany struktury chemicznej substancji, zachodzące pod wpływem przyłożonego do niej zewnętrznego napięcia elektrycznego. W węższym zakresie pojęcie to obejmuje tylko procesy rozkładu.[1] Elektrolizie towarzyszyć może (choć nie musi) szereg dodatkowych zjawisk, takich jak dysocjacja elektrolityczna, transport jonów do elektrod, wtórne przemiany jonów na elektrodach i inne. W sensie technologicznym przez elektrolizę rozumie się wszystkie te procesy łącznie.
Jonizacja termiczna w gazach to jonizacja spowodowana zderzeniem cząsteczek. Zachodzi ona wówczas, gdy łączna energia obu cząsteczek jest co najmniej równa energii jonizacji. Prawdopodobieństwo zajścia tego rodzaju jonizacji zależy silnie od temperatury. Zgodnie z teorią kinetyczną gazów, rozkład Maxwella określa prawdopodobieństwo, że cząsteczka będzie miała określoną prędkość, a zatem i energię kinetyczną. Rozkład ten jest asymetryczny, silnie wydłużony w kierunku większych energii. Wynika stąd, że w dowolnej temperaturze istnieje niezerowe prawdopodobieństwo znalezienia cząsteczek o takich energiach, że cząsteczki te będą zdolne do jonizacji. Dlatego w gazie, nawet całkowicie odizolowanym od promieniowania jonizującego, zawsze istnieje pewna ilość jonów. Prawdopodobieństwo zajścia jonizacji termicznej rośnie wraz z temperaturą, a w temperaturze rzędu milionów kelwinów zbliża się do wartości 1. Gaz osiąga wówczas stan plazmy, czyli całkowitej jonizacji. Jest to tak zwana gorąca plazma. Znaczący wkład jonizacji termicznej do jonizacji całkowitej zaczyna pojawić się temperaturze rzędu tysięcy kelwinów. Na przykład w temperaturze 2500 K liczba cząsteczek o energii kinetycznej 10 eV wynosi ok. 5%. Taka energia, dodana do energii drugiej cząsteczki, wystarcza do jonizacji atomów większości substancji (zobacz wykres w Energia jonizacji).