180
edhe kripërat e shkrira (shkrirje), por për ato tani për tani nuk do ti kemi në konsideratë. Për dallim nga
përçuesit metalik të elektricitetit (për të cilët flitet për përçues të rendit të parë), elektrolitet konsiderohen si
përçues të rendit të dytë.
Domethënë,
tretësirat ose shkrirjet e acideve, hidroksideve dhe kripërave të cilat sillen si përçues të elektricitetit
quhen elektrolit.
Midis elektrolitëve ekzistojnë dallime – disa (për shembull, tretësirat e acidit klorhidrik ose të hidroksidit të
natriumit) janë përçues shumë më të mirë të elektricitetit se tretësirat e acidit acetik ose të hidroksidit të amonit.
Përçues të mirë janë edhe tretësirat e më shumë kripërave, madje edhe kur janë formuar nga acidi dhe hidroksidi
të cilat vetë janë përçues të dobët të elektricitetit (i tillë është, për shembull, acetati i amonit i cili është kripë e
hidroksidit të amonit dhe acidit acetik).
Në bazë të asaj se si e përcjellin elektricitetin (dhe të disa vetive tjera), elektrolitët mund të ndahen në të fortë
dhe të dobët (qartë, ekzistojnë edhe elektrolit mesatarisht të fortë).
Elektrolit të fortë janë tretësirat ujore të pothuaj se gjitha kripërave, tretësirat e
acideve të forta (kloridrik, nitrik, sulfurik etj.) dhe të bazave të forta (për
shembull, tretësirat e hidroksidit të natriumit, hidroksidit kaliumit, hidroksidit të
kalciumit). Elektrolitë të dobët, tretësirat ujore të acideve organike (dhe të disa
acideve inorganike) dhe hidroksideve (për shembull, acidi cianhidrik, acidi acetik
dhe acide tjera organike, acidi acetik dhe acide tjera organike, hidroksidi i amonit
etj). Si elektrolit të dobët sillen edhe tretësirat e disa kripërave, dhe të disa llojeve
tjera të komponimeve. Vetë uji është elektrolit krejtësisht i dobët.
Dhe, kështu:
elektrolit të fortë janë tretësirat ujore praktikisht të gjitha kripërave dhe të acideve të forta dhe bazave
të forta;
elektrolit të dobët janë tretësirat ujore të acideve organike (dhe disa inorganike), po ashtu edhe
tretësirat e disa hidroksideve, kripërave dhe llojeve të komponimeve tjera;
uji është elektrolit krejtësisht i dobët.
Në cilën mënyrë elektrolitët e përçojnë elektricitetin?
Nëpër përçuesit metalik (të ndërtuar prej kationeve dhe elektroneve relativisht të lira) elektriciteti bartet lehtë nga
elektronet e lëvizshme – të gazit elektronik
*
, ndërsa kationet e ruajnë vendin e tyre në strukturë. Përkundër kësaj,
te përçuesit e rendit të dytë, elektriciteti bartet si rezultat i lëvizjes së njëkohshme të joneve
:
të joneve pozitive
(kationeve) kah elektroda negative (katoda) dhe të joneve negative (anioneve) kah elektroda pozitive (anoda).
Elektriciteti, d.m.th., gjithnjë bartet si rezultat i lëvizjes së grimcave të elektrizuara. Te përçuesit e rendit të parë
ato janë elektronet, ndërsa te ato të rendit të dytë janë jonet.
* Shih faq. 244.
Fig. 6.50. Aparatura për
hulumtimin e përçueshmërisë
elektrike
181
Sipas asaj, përgjigja e pyetjes në titullin është:
për të pasur përcjellje të elektricitetit, në elektrolit duhet të ekzistojnë jone të lëvizshme.
Shpërbashkimi (disocijimi) elektrolitik
Kështu, kemi përgjigje për pyetjen se në cilën mënyrë elektrolitët e përcjellin elektricitetin: nevojitet prezenca e
joneve të lëvizshme. Por, tani shtrohet një pyetje e re: në cilën mënyrë në tretësira ose shkrirje do të gjenden
elektrone lëvizëse?
Kripërat e ngurta (për shembull kloruri i natriumit) edhe kur nuk gjenden në
tretësirë janë të formuara prej kationeve dhe anioneve (fig. 6.51; shih edhe fig.
3.12, ndërsa e ngjashme është situata edhe te hidroksidet e ngurta (fig. 3.8).
Mirëpo, vetë kripërat e ngurta ose hidroksidet nuk e përcjellin elektricitetin për
shkak se jonet nuk mund të lëvizin të lira. Madje pasi që të shkrihet kripa (ose
hidroksidi), jonet mund të lëvizin më lirshëm, dhe shkrirjet e kripërave dhe
hidroksideve janë përçues elektrik (elektrolit). Jonet e lëvizshme fitohen edhe
atëherë kur substancat e ngurta të ndërtuara prej joneve do të treten në ujë ose në
tretës tjerë të përshtatshëm (fig. 6.51).
Kationi është joni i elektrizuar pozitiv, ndërsa katoda është elektroda e elektrizuar negativisht (kationet lëvizin
kah katoda). Anioni është joni i elektrizuar negativisht, por anoda është elektroda e elektrizuar pozitivisht
(anionet lëvizin kah anoda).
Fig. 6.51. Në jonet e NaCl të ngurtë afrohen molekulat e ujit të cilat, pastaj, i bartin jonet e
hidratuara nëpër tretësirë
Fig. 6.52. Jonet e hidratuara të
natriumit dhe klorureve
182
Jonet që ekzistojnë në shkrirje janë praktikisht të njëjta me jonet me ato të
substancave të ngurta. Mirëpo, siç është treguar skematikisht në fig. 6.52, në
tretësira të elektroliteve jonet janë, sipas rregullit, të rrethuara me molekula të
tretësit (ato janë, siç thuhet, të solvatuara ose, nëse tretës është uji – të hidratuara).
Prezantimet për atë se elektrolitët në tretësirë spontanisht (vetë vetiu) ndahen
(shpërbashkohen) ndërsa kationet dhe anionet janë bazë e teorisë për disocijimin
elektrolitik që e dha në disertacionin e doktoraturës së tij kimisti i ri suedez Arenius
*
(shih fig. 6.53).
Përndryshe, deri te shpërbashkimi dhe formimi i joneve të sulvatuara mund të
arrihet
†
edhe gjatë tretjes së substancave në ujë të cilat, kur janë të pastra, janë të
formuar jo prej joneve por prej molekulave polare, thjeshtë prej molekulave në të
cilat atomet (ose disa prej tyre) janë të lidhura me lidhje kovalente polare (faq. 241).
Kështu, me lidhje kovalente por polare, mes tjerash, janë të lidhura atomet në
klorhidrikun e gaztë gjatë tretjes së cilit në ujë formohet acidi klorhidrik:
HCl(g) + nH
2
O(l) = HCl(aq)
ku koeficienti n në anën e majtë tregon se bëhet fjalë për sasi të madhe të
pakufizuar të ujit të lëngët.
Kështu është edhe në raste tjera të ngjashme kur në molekula ekzistojnë
atome të hidrogjenit që mund të ndahen prej tyre. Nëse në molekulë ka një
atom të tillë, themi se acidi është njëbazik (monoprotonik), nëse ekzistojnë
dy atome të tilla të hidrogjenit, acidi është dybazik (diprotonik) etj.
Që të mos jemi të lidhur për një substancë konkrete, acidi për të cilin
diskutuam mund ta shënojmë me HA, ndërsa shpërbashkimin e tij skematikisht e paraqesim si në fig. 6.54.
Shenja që shihet në fig. 6.54 rëndomtë shfrytëzohet për shënimin e procesit të shpërbashkimit elektrolitik ose për
reaksione tjera në të cilat është vendosur, siç thuhet, ekuilibri kimik – gjendja në të cilën po aq njësi të
rektantëve shndërrohen në njësi të produkteve aq sa formohen prej njësive të reaktantëve
‡
. Kështu, që të
shënohet shpërbashkimi i acidit që e kemi shënuar si HA (shih fig. 6.54) mund të shkruajmë:
HA(aq)
H
+
(aq) + A
–
(aq)
Për shpërbashkimin e acidit sulfurik (shih fig. 6.55 a):
H
2
SO
4
(aq)
2H
+
(aq) + SO
4
2–
(aq)
(acidi sulfurik është dybazik), ndërsa për shpërbashkimin e hidroksidit të natriumit (fig. 6.55 b) barazimi
përkatës do të jenë:
NaOH(aq)
Na
+
(aq) + OH
–
(aq)
*
Svante August Arenius …Arrhenius† (1859–1927).
† Por mund edhe të mos vijë nëse substanca nuk është e tretshme ose nëse është e tretshme, por në tretësirë nuk sillet si elektrolit.
‡ Për qëllime të tilla nuk guxohet të përdoret shenja = siç veprohet nganjëherë.
Fig. 6.53. Arenius në vitet e
rinisë së tij
Fig. 6.54. Shpërbashkimi i acidit
njëbazik (monoprotonik) HA
Dostları ilə paylaş: |