Disociación eléctrica: los fundamentos teóricos de la electroquímica

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La disociación eléctrica juega un papel muy importante en nuestras vidas, aunque normalmente no pensamos en ello. Es con este fenómeno que se asocia la conductividad eléctrica de sales, ácidos y bases en un medio líquido. Desde los primeros latidos del corazón causados por la electricidad "viva" en el cuerpo humano, que es un ochenta por ciento líquido, hasta los automóviles, teléfonos móviles y reproductores, cuyas baterías son esencialmente electroquímicas, la disociación eléctrica está presente de manera invisible en todas partes cerca de nosotros.

En gigantescas tinas que emiten humos tóxicos de bauxita fundida a altas temperaturas, el metal "alado" - aluminio se obtiene por electrólisis. Todo lo que nos rodea, desde las parrillas cromadas del radiador hasta los aretes plateados en nuestras orejas, una vezo ante disoluciones o sales fundidas, y por tanto ante este fenómeno. No en vano, la disociación eléctrica es estudiada por toda una rama de la ciencia: la electroquímica.

Al disolverse, las moléculas del líquido solvente entran en enlace químico con las moléculas de la sustancia disuelta, formando solvatos. En una solución acuosa, las sales, los ácidos y las bases son más susceptibles a la disociación. Como resultado de este proceso, las moléculas de soluto pueden descomponerse en iones. Por ejemplo, bajo la influencia de un solvente acuoso, los iones Na⁺ y CI^{- en el cristal iónico de NaCl pasan al medio solvente en un nueva calidad de partículas solvatadas (hidratadas).}

Este fenómeno, que es esencialmente el proceso de descomposición total o parcial de una sustancia disuelta en iones como resultado de la acción de un solvente, se denomina "disociación eléctrica". Este proceso es extremadamente importante para la electroquímica. De gran importancia es el hecho de que la disociación de sistemas multicomponentes complejos se caracteriza por un flujo gradual. Con este fenómeno, también hay un fuerte aumento en el número de iones en solución, lo que distingue a las sustancias electrolíticas de las no electrolíticas.

En el proceso de electrólisis, los iones tienen una dirección clara de movimiento: partículas con carga positiva (cationes) - a un electrodo cargado negativamente, llamado cátodo, e iones positivos (aniones) - al ánodo, un electrodo con la carga opuesta, donde se descargan. Los cationes se reducen y los aniones se oxidan. Por lo tanto, la disociación es un proceso reversible.

Una de las características fundamentales de este proceso electroquímico es el grado de disociación electrolítica, que se expresa como la relación entre el número de partículas hidratadas y el número total de moléculas de la sustancia disuelta. Cuanto más alto es este indicador, más fuerte es el electrolito de esta sustancia. Sobre esta base, todas las sustancias se dividen en electrolitos débiles, de fuerza media y fuertes.

El grado de disociación depende de los siguientes factores: a) la naturaleza del soluto; b) la naturaleza del solvente, su constante dieléctrica y polaridad; c) concentración de la solución (cuanto menor sea este indicador, mayor será el grado de disociación); d) la temperatura del medio de disolución. Por ejemplo, la disociación del ácido acético se puede expresar mediante la siguiente fórmula:

CH₃COOH H⁺ + CH₃COO^-

Los electrolitos fuertes se disocian casi irreversiblemente, ya que su solución acuosa no contiene las moléculas originales ni los iones no hidratados. También se debe agregar que todas las sustancias que tienen enlaces químicos de tipo polar iónico y covalente están sujetas al proceso de disociación. La teoría de la disociación electrolítica fue formulada por el destacado físico y químico sueco Svante Arrhenius en 1887.