Dissociação elétrica: os fundamentos teóricos da eletroquímica

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

A dissociação elétrica desempenha um papel enorme em nossas vidas, embora geralmente não pensemos nisso. É a este fenômeno que se associa a condutividade elétrica de sais, ácidos e bases em meio líquido. Desde os primeiros batimentos cardíacos causados pela eletricidade “viva” no corpo humano, que é oitenta por cento líquido, até carros, telefones celulares e jogadores, cujas baterias são essencialmente baterias eletroquímicas, a dissociação elétrica está presente de forma invisível em todos os lugares próximos a nós.

Em cubas gigantescas que emitem gases tóxicos da bauxita derretida em altas temperaturas, o metal "alado" - alumínio é obtido por eletrólise. Tudo ao nosso redor, de grades de radiador cromadas a brincos prateados em nossos ouvidos, uma vezou confrontados com soluções ou sais fundidos e, portanto, com este fenômeno. Não é à toa que a dissociação elétrica é estudada por todo um ramo da ciência - a eletroquímica.

Quando dissolvidas, as moléculas do líquido solvente formam uma ligação química com as moléculas da substância dissolvida, formando solvatos. Em uma solução aquosa, sais, ácidos e bases são mais suscetíveis à dissociação. Como resultado deste processo, as moléculas de soluto podem se decompor em íons. Por exemplo, sob a influência de um solvente aquoso, os íons Na⁺ e CI^{- no cristal iônico NaCl passam para o meio solvente em um nova qualidade de partículas solvatadas (hidratadas).}

Esse fenômeno, que é essencialmente o processo de decomposição completa ou parcial de uma substância dissolvida em íons como resultado da ação de um solvente, é chamado de "dissociação elétrica". Este processo é extremamente importante para a eletroquímica. De grande importância é o fato de que a dissociação de sistemas multicomponentes complexos é caracterizada por um fluxo gradual. Com esse fenômeno, há também um aumento acentuado do número de íons em solução, o que distingue as substâncias eletrolíticas das não eletrolíticas.

No processo de eletrólise, os íons têm uma direção clara de movimento: partículas com carga positiva (cátions) - para um eletrodo carregado negativamente, chamado cátodo, e íons positivos (ânions) - para o ânodo, um eletrodo com carga oposta, onde são descarregados. Os cátions são reduzidos e os ânions são oxidados. Portanto, a dissociação é um processo reversível.

Uma das características fundamentais desse processo eletroquímico é o grau de dissociação eletrolítica, expresso pela razão entre o número de partículas hidratadas e o número total de moléculas da substância dissolvida. Quanto maior este indicador, mais forte é o eletrólito desta substância. Com base nisso, todas as substâncias são divididas em eletrólitos fracos, de força média e fortes.

O grau de dissociação depende dos seguintes fatores: a) natureza do soluto; b) a natureza do solvente, sua constante dielétrica e polaridade; c) concentração da solução (quanto menor este indicador, maior o grau de dissociação); d) a temperatura do meio de dissolução. Por exemplo, a dissociação do ácido acético pode ser expressa pela seguinte fórmula:

CH₃COOH H⁺ + CH₃COO^-

Eletrólitos fortes dissociam-se quase irreversivelmente, pois sua solução aquosa não contém as moléculas originais e íons não hidratados. Deve-se acrescentar também que todas as substâncias que possuem ligações químicas do tipo polar iônico e covalente estão sujeitas ao processo de dissociação. A teoria da dissociação eletrolítica foi formulada pelo notável físico e químico sueco Svante Arrhenius em 1887.