రసాయన శాస్త్రంలో విద్యుద్విశ్లేషణ డిస్సోసియేషన్ వంటి ఆసక్తికరమైన దృగ్విషయాన్ని కనుగొన్న చరిత్ర 1887లో ప్రారంభమైంది, స్వీడిష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త స్వాంటే అరెన్నియస్, సజల ద్రావణాల యొక్క విద్యుత్ వాహకతను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, అటువంటి ద్రావణాలలో పదార్థాలు చార్జ్డ్ కణాలుగా విడదీయవచ్చని సూచించాయి - అయాన్లు. ఈ అయాన్లు చలనంలో ఉంటాయి, ఎలక్ట్రోడ్లకు కదులుతాయి, ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన కాథోడ్ మరియు ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన యానోడ్ రెండూ. ఈ కుళ్ళిపోయే ప్రక్రియను ఎలెక్ట్రోలైటిక్ డిస్సోసియేషన్ అంటారు; ఇది ద్రావణాలలో విద్యుత్ ప్రవాహం కనిపించడానికి కారణం.
విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం సిద్ధాంతం
విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదం యొక్క శాస్త్రీయ సిద్ధాంతం, W. ఓస్వాల్డ్‌తో కలిసి కనుగొన్న S. అహ్రెన్నియస్ చేత అభివృద్ధి చేయబడింది, మొదటగా, అణువులను అయాన్లుగా విడదీయడం (విచ్ఛేదనం స్వయంగా) విద్యుత్ ప్రవాహం ప్రభావంతో సంభవిస్తుందని భావించారు. తదనంతరం, ఇది పూర్తిగా నిజం కాదని తేలింది, ఎందుకంటే సజల ద్రావణాలలో అయాన్ల ఉనికి వెల్లడైంది, కరెంట్ వాటి గుండా వెళుతుందా లేదా అనే దానితో సంబంధం లేకుండా. అప్పుడు Svante Ahrennius ఒక కొత్త సిద్ధాంతాన్ని రూపొందించాడు, దాని సారాంశం ఏమిటంటే, ఎలక్ట్రోలైట్లు ఒక ద్రావకం ప్రభావంతో ఆకస్మికంగా అయాన్లుగా విడిపోతాయి. మరియు అయాన్ల ఉనికి ద్రావణంలో విద్యుత్ వాహకతకు అనువైన పరిస్థితులను సృష్టిస్తుంది.
ఇది స్థూలంగా విద్యుద్విశ్లేషణ డిస్సోసియేషన్ స్కీమాటిక్‌గా కనిపిస్తుంది.
ద్రావణాలలో విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం యొక్క గొప్ప ప్రాముఖ్యత ఏమిటంటే, ఇది ఆమ్లాలు, స్థావరాలు మరియు లవణాల లక్షణాలను వివరించడానికి అనుమతిస్తుంది మరియు మేము దీనిపై వివరంగా నివసిస్తాము.
ఆమ్లాల విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం
N 3 PO 4 ⇄ N + N 2 PO- 4 (మొదటి దశ)
N 2 PO 4 ⇄ N + NPO 2 - 4 (రెండవ దశ)
N 2 PO 4 ⇄ N+ PO Z - 4 (మూడవ దశ)
ఆమ్లాల విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం కోసం రసాయన సమీకరణాలు ఇలా ఉంటాయి. ఉదాహరణ ఫాస్పోరిక్ యాసిడ్ H 3 PO 4 యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం చూపిస్తుంది, ఇది హైడ్రోజన్ H (కేషన్) మరియు యానోడ్ అయాన్లుగా కుళ్ళిపోతుంది. అంతేకాకుండా, అనేక ప్రాథమిక ఆమ్లాల విచ్ఛేదనం ఒక నియమం వలె, మొదటి దశలో మాత్రమే జరుగుతుంది.
స్థావరాల యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం
స్థావరాలు ఆమ్లాల నుండి విభిన్నంగా ఉంటాయి, అవి విడిపోయినప్పుడు, హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు కాటయాన్లుగా ఏర్పడతాయి.
బేస్ కెమికల్ డిస్సోసియేషన్ ఈక్వేషన్ యొక్క ఉదాహరణ
KOH ⇄ K + OH-; NH 4 OH ⇄ NH+ 4 + OH-
నీటిలో కరిగిపోయే బేస్‌లను ఆల్కాలిస్ అని పిలుస్తారు, వాటిలో చాలా ఎక్కువ లేవు, ప్రధానంగా క్షార మరియు ఆల్కలీన్ ఎర్త్ బేస్‌లు, ఉదాహరణకు LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, FrOH మరియు Ca(OH) 2, Sr(OH) 2 , Ba(OH) 2 , Ra(OH) 2
లవణాల విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం
లవణాల విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం సమయంలో, లోహాలు కాటయాన్లుగా ఏర్పడతాయి, అలాగే అమ్మోనియం కేషన్ NH 4, మరియు యాసిడ్ అవశేషాలు అయాన్లుగా మారతాయి.
(NH 4) 2 SO 4 ⇄ 2NH+ 4 + SO 2 - 4; Na 3 PO 4 ⇄ 3Na + PO 3- 4
లవణాల విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం కోసం ఒక సమీకరణానికి ఉదాహరణ.
ఎలెక్ట్రోలిటిక్ డిస్సోసియేషన్, వీడియో
చివరకు, మా వ్యాసం యొక్క అంశంపై విద్యా వీడియో.
మినిస్ట్రీ ఆఫ్ ఎడ్యుకేషన్ అండ్ సైన్స్ ఆఫ్ ది RF
GOU VPO TVER స్టేట్ యూనివర్శిటీ
కెమికల్ టెక్నాలజీ ఫ్యాకల్టీ
కెమిస్ట్రీ చరిత్రపై సారాంశం
ఎలెక్ట్రోలైటిక్ డిస్సోసియేషన్ సిద్ధాంతం యొక్క మూలాలు. పరిష్కార సిద్ధాంతం యొక్క ఆవిర్భావం.
పూర్తయింది:
ఇలినా N.V.
సెలీనా టి.యు.
TVER 2012
విషయ సూచిక
పరిచయం 3
1 ఎలెక్ట్రోలైటిక్ డిస్సోసియేషన్ సిద్ధాంతం యొక్క మూలాలు
1.1 TED వ్యవస్థాపకుడు S. అర్హేనియస్ 4
1.2 లవణాలు, ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల గురించి కొత్త ఆలోచనలు 6
1.3 TED 7 యొక్క మరింత అభివృద్ధి
2 TED గుర్తింపు కోసం పోరాటం
2.1 TED మరియు D.I.మెండలీవ్ 11
రష్యాలో 2.2 TED 13
3 పరిష్కారాల సిద్ధాంతం
3.1 పరిష్కారాల రసాయన సిద్ధాంతం D.I. మెండలీవా 16
3.2 వాన్ట్ హాఫ్ యొక్క ద్రవాభిసరణ సిద్ధాంతం 18
3.3 నాన్-సజల పరిష్కారాలు 19
3.4 పరిష్కార సిద్ధాంతం యొక్క మరింత అభివృద్ధి 24
ముగింపు 25
సూచనలు 26
పరిచయం
ఇద్దరు అబ్బాయిలకు బహుమతుల లోడ్
అయాన్ దానిని తన వీపుపై ఉంచాడు:
కాత్య కోసం, అతను తన స్వంత ప్లస్‌ను తెస్తాడు,
అన్య కోసం, అతను తన స్వంత మైనస్‌ను కలిగి ఉన్నాడు.
ఎలక్ట్రికల్ దృగ్విషయాల అధ్యయనం ప్రారంభంలో కూడా, లోహాలు మాత్రమే కాకుండా, పరిష్కారాలు కూడా కరెంట్‌ను నిర్వహించగలవని శాస్త్రవేత్తలు గమనించారు. కానీ అవన్నీ కాదు. అందువలన, టేబుల్ ఉప్పు మరియు ఇతర లవణాల సజల ద్రావణాలు, బలమైన ఆమ్లాలు మరియు ఆల్కాలిస్ యొక్క పరిష్కారాలు కరెంట్‌ను బాగా నిర్వహిస్తాయి. ఎసిటిక్ యాసిడ్, కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ యొక్క సొల్యూషన్స్ దీనిని చాలా దారుణంగా నిర్వహిస్తాయి. కానీ ఆల్కహాల్, చక్కెర మరియు చాలా ఇతర సేంద్రీయ సమ్మేళనాల పరిష్కారాలు విద్యుత్తును నిర్వహించవు.
ఆంగ్ల భౌతిక శాస్త్రవేత్త మైఖేల్ ఫెరడే, 19వ శతాబ్దపు 30వ దశకంలో, పరిష్కారాల ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క చట్టాలను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, "ఎలక్ట్రోలైట్", "విద్యుద్విశ్లేషణ", "అయాన్", "కేషన్", "అయాన్" అనే పదాలను ప్రవేశపెట్టాడు. . ఎలక్ట్రోలైట్ అనేది ఒక పదార్ధం, దీని పరిష్కారం విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిర్వహిస్తుంది. ద్రావణంలో చార్జ్డ్ కణాల కదలిక ఫలితంగా ఇది జరుగుతుంది - అయాన్లు. అయినప్పటికీ, ద్రావణాలలో చార్జ్డ్ కణాలు కనిపించడానికి కారణం పూర్తిగా అస్పష్టంగా ఉంది.
1887 లో, స్వీడిష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త మరియు రసాయన శాస్త్రవేత్త స్వాంటే అర్హేనియస్, సజల ద్రావణాల యొక్క విద్యుత్ వాహకతను అధ్యయనం చేస్తూ, అటువంటి ద్రావణాలలో పదార్థాలు చార్జ్డ్ కణాలుగా - అయాన్లు, ఎలక్ట్రోడ్లకు కదలగలవు - ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన కాథోడ్ మరియు ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన యానోడ్గా విడిపోవాలని సూచించారు. ద్రావణాలలో విద్యుత్ ప్రవాహానికి ఇది కారణం. ఈ ప్రక్రియను విద్యుద్విశ్లేషణ డిస్సోసియేషన్ అంటారు (అక్షరాలా అనువాదం - విభజన, విద్యుత్ ప్రభావంతో కుళ్ళిపోవడం). ఈ పేరు కూడా విద్యుత్ ప్రవాహం ప్రభావంతో డిస్సోసియేషన్ సంభవిస్తుందని సూచిస్తుంది. తదుపరి పరిశోధనలో ఇది అలా కాదని తేలింది: అయాన్లు ద్రావణంలో ఛార్జ్ క్యారియర్లు మాత్రమే మరియు ద్రావణం గుండా కరెంట్ వెళుతుందా లేదా అనే దానితో సంబంధం లేకుండా దానిలో ఉంటాయి.
చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు - అర్హేనియస్ యొక్క సమకాలీనులు, ప్రారంభంలో అతని సిద్ధాంతాన్ని అంగీకరించలేదు. తటస్థ అణువుల నుండి అయాన్లు ఎలా విభిన్నంగా ఉంటాయో ఆ సమయంలో వారిలో చాలా మందికి ఇంకా స్పష్టమైన అవగాహన లేదు. ఫలితంగా, అర్హేనియస్ యొక్క పరిశోధన అనేక ప్రతికూల సమీక్షలను అందుకుంది. అర్హేనియస్ యొక్క "భౌతిక" సిద్ధాంతానికి విరుద్ధంగా పరిష్కారాల యొక్క "రసాయన" సిద్ధాంతాన్ని సృష్టించిన D.I. మెండలీవ్ అర్హేనియస్ యొక్క అత్యంత సరిదిద్దలేని ప్రత్యర్థులలో ఉన్నారు. ఏదేమైనా, కొత్త సిద్ధాంతం యొక్క తదుపరి విజయాలు చాలా ఆకట్టుకున్నాయి మరియు దాని గుర్తింపు (సార్వత్రికమైనది కాకపోయినా) చాలా ఉత్సాహంగా ఉంది, ఈ నేపథ్యంలో అన్ని సందేహాలు మరచిపోయాయి. ఎలెక్ట్రోలైటిక్ డిస్సోసియేషన్ సిద్ధాంతం చాలా కాలంగా తెలిసిన మరియు ఇంకా అస్పష్టంగా ఉన్న అనేక వాస్తవాలను ఒప్పించే విధంగా వివరించింది.
19వ శతాబ్దం మధ్య నాటికి, పరిష్కారాల స్వభావంపై శాస్త్రవేత్తల ఆసక్తి పెరిగింది. పరిష్కారాల స్వభావం గురించి తెలియకుండా అనేక దృగ్విషయాలను అధ్యయనం చేయడం మరియు వివిధ ఉత్పత్తి ప్రక్రియల సారాంశంలోకి చొచ్చుకుపోవడం అసాధ్యమని ఇది మరింత స్పష్టమవుతోంది. రసాయన ఉత్పత్తి అభివృద్ధికి సంబంధించి, వివిధ పరిష్కారాల యొక్క లక్షణాలు మరియు కూర్పును అధ్యయనం చేయవలసిన అవసరం ఉంది. ఆ కాలంలోని చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు ద్రావణాలను ద్రావణి అణువులతో కూడిన నిర్దిష్ట ద్రావణ సమ్మేళనాల యాంత్రిక మిశ్రమాలుగా చూశారు. D.I. మెండలీవ్ యొక్క ప్రాథమిక రచనలలో పరిష్కారాల సిద్ధాంతం గొప్ప అభివృద్ధిని పొందింది.
- ఎలక్ట్రోలిటిక్ డిస్సోసియేషన్ సిద్ధాంతం యొక్క మూలాలు
1.1 ఎలక్ట్రోలిటిక్ డిస్సోసియేషన్ సిద్ధాంతం యొక్క స్థాపకుడు - S. అర్రేనియస్
విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం యొక్క సిద్ధాంతం యొక్క ఆవిర్భావం యొక్క చరిత్ర స్వీడిష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త మరియు రసాయన శాస్త్రవేత్త స్వాంటే అర్హెనియస్ (1859-1927) పేరుతో ముడిపడి ఉంది. కెమిస్ట్రీ, ఫిజిక్స్, జియోఫిజిక్స్, మెటియోరాలజీ, బయాలజీ మరియు ఫిజియాలజీ రంగాలలో 200 సైంటిఫిక్ పేపర్లు రాశారు.
అర్హెనియస్, స్వాంటే ఆగస్టు. స్వీడిష్ భౌతిక రసాయన శాస్త్రవేత్త స్వాంటే ఆగస్ట్ అర్హేనియస్ ఉప్ప్సల సమీపంలోని విజ్క్ ఎస్టేట్‌లో జన్మించాడు. అతను కరోలిన్ క్రిస్టినా (థన్‌బెర్గ్) మరియు ఎస్టేట్ మేనేజర్ స్వాంటే గుస్తావ్ అర్హేనియస్‌ల రెండవ కుమారుడు. అర్హేనియస్ పూర్వీకులు రైతులు. వారి కుమారుడు జన్మించిన ఒక సంవత్సరం తర్వాత, కుటుంబం ఉప్ప్సలకి మారింది, అక్కడ S.G. అర్హేనియస్ ఉప్ప్సల విశ్వవిద్యాలయం యొక్క ఇన్స్పెక్టర్ల బోర్డులో చేరారు. ఉప్ప్సలలోని కేథడ్రల్ పాఠశాలలో చదువుతున్నప్పుడు, అర్హేనియస్ జీవశాస్త్రం, భౌతికశాస్త్రం మరియు గణితశాస్త్రంలో అసాధారణమైన సామర్థ్యాలను కనబరిచాడు.
1876లో అర్హేనియస్ ఉప్ప్సల విశ్వవిద్యాలయంలో ప్రవేశించాడు, అక్కడ అతను భౌతిక శాస్త్రం, రసాయన శాస్త్రం మరియు గణిత శాస్త్రాలను అభ్యసించాడు. 1878లో అతనికి బ్యాచిలర్ ఆఫ్ సైన్స్ డిగ్రీని ప్రదానం చేశారు. అయినప్పటికీ, అతను తరువాత మూడు సంవత్సరాలు ఉప్ప్సల విశ్వవిద్యాలయంలో భౌతిక శాస్త్రాన్ని అభ్యసించడం కొనసాగించాడు మరియు 1881లో. ఎరిక్ ఎడ్లండ్ నాయకత్వంలో విద్యుత్ రంగంలో పరిశోధన కొనసాగించడానికి స్టాక్‌హోమ్‌కు, రాయల్ స్వీడిష్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్‌కు వెళ్లాడు.
1884లో అర్హేనియస్ ఉప్ప్సల విశ్వవిద్యాలయంలో డాక్టరేట్‌ను అభ్యసిస్తున్నాడు. మరియు 1886 లో అర్హేనియస్ రాయల్ స్వీడిష్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ యొక్క సహచరుడు అయ్యాడు, ఇది అతనికి విదేశాలలో పని చేయడానికి మరియు పరిశోధన చేయడానికి అనుమతించింది. తరువాతి ఐదేళ్లలో అతను రిగాలో ఓస్ట్వాల్డ్‌తో కలిసి, ఫ్రెడరిక్ కోల్‌రాష్‌తో కలిసి వుర్జ్‌బర్గ్‌లో (ఇక్కడ అతను వాల్టర్ నెర్న్‌స్ట్‌ని కలిశాడు), లుడ్విగ్ బోల్ట్జ్‌మాన్‌తో కలిసి గ్రాజ్ విశ్వవిద్యాలయంలో మరియు జాకబ్ వాన్ట్ హాఫ్‌తో కలిసి ఆమ్‌స్టర్‌డామ్‌లో పనిచేశాడు. 1891లో స్టాక్‌హోమ్‌కు తిరిగి వచ్చిన అర్హేనియస్ స్టాక్‌హోమ్ విశ్వవిద్యాలయంలో మరియు 1895లో భౌతికశాస్త్రంపై ఉపన్యాసాలు ఇవ్వడం ప్రారంభించాడు. అక్కడ ఆచార్య పదవిని అందుకుంటుంది. 1897లో అతను విశ్వవిద్యాలయం యొక్క రెక్టార్ పదవిని కలిగి ఉన్నాడు.
1903లో అర్హేనియస్‌కు రసాయన శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతి లభించింది, "రసాయన శాస్త్ర అభివృద్ధికి ఎలక్ట్రోలైటిక్ డిస్సోసియేషన్ యొక్క అతని సిద్ధాంతం యొక్క ప్రత్యేక ప్రాముఖ్యతను గుర్తించి." రాయల్ స్వీడిష్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ తరపున మాట్లాడుతూ, H.R. టెర్నెబ్లాడ్, అర్హేనియస్ యొక్క అయాన్ సిద్ధాంతం ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీకి గుణాత్మక పునాదిని వేసిందని, "దీనికి గణిత విధానాన్ని వర్తింపజేయడానికి అనుమతిస్తుంది" అని నొక్కిచెప్పారు. "అర్హేనియస్ సిద్ధాంతం యొక్క అత్యంత ముఖ్యమైన ఫలితాలలో ఒకటి," అని టెర్నెబ్లాడ్ అన్నాడు, "కెమిస్ట్రీలో మొదటి నోబెల్ బహుమతిని వాన్ట్ హాఫ్‌కు అందించిన భారీ సాధారణీకరణ పూర్తి చేయడం."
అర్హేనియస్ అనేక అవార్డులు మరియు బిరుదులను అందుకున్నాడు. వాటిలో: డేవి మెడల్ ఆఫ్ ది రాయల్ సొసైటీ ఆఫ్ లండన్ (1902), అమెరికన్ కెమికల్ సొసైటీ యొక్క మొదటి విల్లార్డ్ గిబ్స్ మెడల్ (1911), బ్రిటిష్ కెమికల్ సొసైటీ యొక్క ఫెరడే మెడల్ (1914). అతను రాయల్ స్వీడిష్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ సభ్యుడు, రాయల్ సొసైటీ ఆఫ్ లండన్ మరియు జర్మన్ కెమికల్ సొసైటీలో విదేశీ సభ్యుడు. అర్హేనియస్‌కు బర్మింగ్‌హామ్, ఎడిన్‌బర్గ్, హైడెల్బర్గ్, లీప్జిగ్, ఆక్స్‌ఫర్డ్ మరియు కేంబ్రిడ్జ్ వంటి అనేక విశ్వవిద్యాలయాల నుండి గౌరవ పట్టాలు లభించాయి.
ఈ సిద్ధాంతానికి ఆధారం అయిన ఆలోచన పూర్తిగా భిన్నమైన సమస్యను పరిష్కరించడానికి నిర్వహించిన ప్రయోగాల ఆధారంగా ఉద్భవించింది.
యు.ఐ ప్రకారం. సోలోవివ్, “ఉప్ప్సల విశ్వవిద్యాలయంలో విద్యార్థిగా ఉన్నప్పుడు, S. అర్హేనియస్, తన ఉపాధ్యాయుడు ప్రొఫెసర్ P.T. ఉపన్యాసాలు వింటున్నాడు. క్లీవ్, చెరకు చక్కెర వంటి వాయు స్థితికి వెళ్లని పదార్థాల పరమాణు బరువును గుర్తించడం అసాధ్యం అని తెలుసుకున్నాడు. కెమిస్ట్రీకి "గొప్ప ప్రయోజనాన్ని" తీసుకురావడానికి, యువ శాస్త్రవేత్త నీటితోపాటు, పెద్ద సంఖ్యలో నాన్-ఎలక్ట్రోలైట్‌లను కలిగి ఉన్న ద్రావణాలలో లవణాల యొక్క విద్యుత్ వాహకతను నిర్ణయించాలని నిర్ణయించుకున్నాడు. అలా చేయడం ద్వారా, అతను ద్రావకం యొక్క పరమాణు బరువు ఎక్కువ, ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావణం యొక్క నిరోధకత ఎక్కువ అనే సూత్రం నుండి ముందుకు సాగాడు. ఇది అసలు పని ప్రణాళిక.
కానీ అతని మొదటి పరిశీలనల ఫలితంగా, S. అర్హేనియస్ ఉద్దేశించిన అంశంపై ఆసక్తిని కోల్పోతాడు. అతను ఒక కొత్త ఆలోచనతో దూరంగా ఉన్నాడు. ద్రావణంలో ఎలక్ట్రోలైట్ అణువుకు ఏమి జరుగుతుంది? ఈ సమస్యకు విజయవంతమైన పరిష్కారం పరిష్కారాల యొక్క చీకటి ప్రాంతంపై ప్రకాశవంతమైన కాంతిని ప్రసరింపజేస్తుందని యువ శాస్త్రవేత్త గ్రహించారు. కాబట్టి, కరిగిన నాన్-ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క పరమాణు ద్రవ్యరాశిని నిర్ణయించడానికి బదులుగా, S. అర్హేనియస్ ద్రావణంలో ఎలక్ట్రోలైట్ అణువు యొక్క స్థితిని తీవ్రంగా అధ్యయనం చేయడం ప్రారంభిస్తాడు.
కొత్త దిశలో పని త్వరలో అద్భుతమైన ఫలితాలను ఇచ్చింది. వివిధ సాంద్రతలలోని ఎలక్ట్రోలైట్స్ యొక్క సజల ద్రావణాల యొక్క విద్యుత్ వాహకతను కొలవడం ద్వారా పొందిన డేటా S. అర్హేనియస్‌ను ధైర్యమైన తీర్మానం చేయడానికి అనుమతించింది: ఎలక్ట్రోలైట్ అణువులు కరెంట్ ప్రభావం లేకుండా అయాన్లుగా విడిపోతాయి మరియు పలుచనతో డిస్సోసియేషన్ స్థాయి పెరుగుతుంది. ఇప్పుడు మనకు కనిపిస్తున్నట్లుగా, ఇది ప్రయోగాత్మక డేటా నుండి స్పష్టమైన మరియు సరళమైన ముగింపు. కానీ S. అర్హేనియస్‌కు ఇది అంత సులభం కాదు, ఎందుకంటే ఈ ముగింపు ద్రావణంలో లవణాలు, ఆమ్లాలు మరియు స్థావరాల అణువుల స్థితి గురించి దృఢమైన, "గ్రానైట్ లాంటి" సాంప్రదాయ ఆలోచనలను నాశనం చేసింది.
S. అర్హేనియస్ తన ఆలోచనలను వర్గీకరణ రూపంలో వ్యక్తీకరించడానికి కూడా భయపడ్డాడు, తన సిద్ధాంతంలోని ప్రధాన నిబంధనలను చాలా స్పష్టంగా లేని నిబంధనలతో క్లిష్టతరం చేశాడు. వాస్తవం ఏమిటంటే, ఎలక్ట్రోలైట్ అణువులను (లేదా స్ఫటికాలు) అయాన్లుగా విభజించడానికి అవసరమైన శక్తి ఎక్కడ నుండి వస్తుందో అతనికి తెలియదు. మరియు ఈ శక్తి గణనీయమైనది. ఉదాహరణకు, మీరు టేబుల్ సాల్ట్ యొక్క ఒక మోల్ తీసుకొని దానిని అయాన్లలోకి "చెదరగొట్టినట్లయితే", మీకు 800 kJ శక్తి అవసరం. స్ఫటికాలు లేదా ఎలక్ట్రోలైట్ అణువులలో వ్యతిరేక చార్జ్ చేయబడిన అయాన్ల మధ్య కూలంబ్ ఆకర్షణను అధిగమించడానికి ఇంత పెద్ద శక్తి అవసరం.
ఇంకా, S. అర్హేనియస్ మరియు ఇతర శాస్త్రవేత్తల ప్రయోగాలు, విద్యుత్ క్షేత్రం వాటిపై పని చేస్తుందా లేదా అనే దానితో సంబంధం లేకుండా, ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావణాలలో అయాన్లు ఉనికిలో ఉన్నాయని నిర్ధారణకు నిరంతరం దారితీసింది. మరియు ఇది S. అర్హేనియస్‌కు తాను సరైనదేనని విశ్వాసం కలిగించింది. అర్హేనియస్ సిద్ధాంతాన్ని భిన్నంగా స్వాగతించారు: కొందరు శాస్త్రవేత్తలు ఉత్సాహంగా ఉన్నారు, మరికొందరు ప్రతికూలంగా ఉన్నారు. ఇది అర్థమవుతుంది. ఇది చాలా ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది, కానీ తక్కువ నష్టాలు లేవు.
1.2 లవణాలు, ఆమ్లాలు మరియు స్థావరాల గురించి కొత్త అంతర్దృష్టులు
S. అర్హేనియస్ ఆమ్లాలు, క్షారాలు మరియు లవణాల గురించి వాస్తవంగా కొత్త ఆలోచనలను సృష్టించారు. అతను ఆమ్లాన్ని హైడ్రోజన్ అయాన్ల సంగ్రహణతో సజల ద్రావణంలో విడదీసే సమ్మేళనంగా పరిగణించాడు. ఉదాహరణకి:
HCl « H + + Cl -
H 2 SO 4 « 2H + + SO 4 2-
ఆమ్లాలు అనేక సాధారణ లక్షణాలను ఎందుకు కలిగి ఉన్నాయో ఇక్కడ నుండి స్పష్టమైంది. పుల్లని రుచి, సూచిక యొక్క అదే రంగు, క్రియాశీల లోహాల చర్యలో హైడ్రోజన్ విడుదల - ఆమ్లాల విచ్ఛేదనం సమయంలో ఏర్పడిన హైడ్రోజన్ అయాన్లు ఈ లక్షణాలన్నింటికీ కారణమయ్యాయి.
హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లను ఏర్పరచడానికి సజల ద్రావణంలో విడదీసే సమ్మేళనంగా అతను ఆధారాన్ని పరిగణించాడు:
KOH « K + + OH -
Ca(OH) 2 « Ca 2+ + 2OH -
అప్పుడు స్థావరాల సాధారణ లక్షణాలు స్పష్టమయ్యాయి. చేదు రుచి, సబ్బు అనుభూతి, సూచికలకు సమానమైన ప్రతిచర్య - ఇదంతా OH - అయాన్ల "చేతి పని".
S. అర్హేనియస్ ఆమ్లాలు మరియు స్థావరాల యొక్క విభిన్న విద్యుత్ వాహకతలను విడదీయడానికి వాటి విభిన్న సామర్థ్యాల ద్వారా వివరించాడు. అతను బాగా-విచ్ఛేదించే ఆమ్లాలు లేదా స్థావరాలు అని పిలిచాడు, ఇవి ద్రావణాలలో అనేక అయాన్లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, బలమైనవి మరియు పేలవంగా విడదీసేవి, ఇవి కొన్ని అయాన్లను ఏర్పరుస్తాయి, బలహీనంగా ఉంటాయి. ఎలక్ట్రోలైట్స్ యొక్క "బలం"ని వర్గీకరించడానికి, S. అర్హేనియస్ ఒక కొత్త భావనను ప్రవేశపెట్టాడు - విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదం యొక్క డిగ్రీ. ఎసిటిక్ ఆమ్లం యొక్క పరిష్కారం అదే గాఢత కలిగిన సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం యొక్క పరిష్కారం కంటే అధ్వాన్నంగా విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఎందుకు నిర్వహిస్తుందో ఇప్పుడు స్పష్టమైంది.
1.3 ఎలక్ట్రోలిటిక్ డిస్సోసియేషన్ సిద్ధాంతం యొక్క మరింత అభివృద్ధి
డిస్సోసియేషన్ సిద్ధాంతం యొక్క మరింత అభివృద్ధికి గొప్ప ప్రాముఖ్యత వాంట్ హాఫ్ యొక్క ప్రసిద్ధ రచన "వాయువులు మరియు పలుచన ద్రావణాల వ్యవస్థలలో రసాయన సమతుల్యత" (1885), దీనిలో ద్రవీభవన స్థానం యొక్క వాస్తవ తగ్గుదల అని నిర్ధారించబడింది, ఆవిరి పీడనం మరియు లవణాలు, ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల ద్రవాభిసరణ పీడనం రౌల్ట్ చట్టం ప్రకారం సిద్ధాంతపరంగా లెక్కించిన దానికంటే తక్కువగా ఉంటుంది. ఈ అసమానతలు డిస్సోసియేషన్ సిద్ధాంతం యొక్క నిబంధనలను నిర్ధారించాయి, దీని ప్రకారం సజల ద్రావణంలోని ఎలక్ట్రోలైట్ స్వేచ్ఛగా కదిలే అయాన్లుగా విడిపోతుంది.
VANT-HOFF (van"t Hoff), జాకబ్ హెన్రిక్. డచ్ రసాయన శాస్త్రవేత్త జాకోబ్ హెన్రిక్ వాన్ట్ హాఫ్ రోటర్‌డ్యామ్‌లో డాక్టర్ జాకోబ్ హెన్రిక్ వాన్ట్ హాఫ్ కుటుంబంలో జన్మించాడు. అతని తల్లిదండ్రుల ఒత్తిడి మేరకు, వాంట్ హాఫ్ డెల్ఫ్ట్‌లోని పాలిటెక్నిక్ స్కూల్‌లో ఇంజినీరింగ్ చదవడం ప్రారంభించాడు.వాన్ట్ హాఫ్ మూడేళ్ల శిక్షణా కార్యక్రమాన్ని రెండేళ్లలో పూర్తి చేసి చివరి పరీక్షలో అందరికంటే మెరుగ్గా ఉత్తీర్ణత సాధించాడు.
1871లో వాన్ట్ హాఫ్ లైడెన్ విశ్వవిద్యాలయంలో సైన్స్ అండ్ మ్యాథమెటిక్స్ ఫ్యాకల్టీలో విద్యార్థి అయ్యాడు. మరుసటి సంవత్సరం అతను ఫ్రెడరిక్ ఆగస్ట్ కెకులే ఆధ్వర్యంలో రసాయన శాస్త్రాన్ని అభ్యసించడానికి బాన్ విశ్వవిద్యాలయానికి వెళ్లాడు. రెండు సంవత్సరాల తరువాత వాన్ట్ హాఫ్ పారిస్ విశ్వవిద్యాలయంలో తన అధ్యయనాలను కొనసాగించాడు, అక్కడ అతను తన పరిశోధనను పూర్తి చేశాడు. నెదర్లాండ్స్‌కు తిరిగి వచ్చిన అతను ఆమెను యూనివర్శిటీ ఆఫ్ ఉట్రెచ్‌లో రక్షణ కోసం సమర్పించాడు.
వాంట్ హాఫ్ టెట్రాహెడ్రల్ కార్బన్ అణువు యొక్క భావనను కార్బన్-కార్బన్ డబుల్ బాండ్‌లు (రెండు టెట్రాహెడ్రా అంచుని పంచుకోవడం) మరియు ట్రిపుల్ బాండ్‌లు (రెండు టెట్రాహెడ్రా ఉమ్మడి అంచుని పంచుకోవడం) కలిగి ఉన్న సమ్మేళనాలకు విస్తరించింది. వాన్ట్ హాఫ్ తన సిద్ధాంతాన్ని డాక్టరల్ డిసర్టేషన్‌గా ప్రదర్శించడానికి ధైర్యం చేయలేదు. బదులుగా, అతను సైనోఅసిటిక్ మరియు మలోనిక్ ఆమ్లాలపై ఒక పరిశోధనను వ్రాసాడు మరియు 1874లో రసాయన శాస్త్రంలో డాక్టరేట్ పొందాడు.
వాన్ట్ హాఫ్ యొక్క శాస్త్రీయ వృత్తి నెమ్మదిగా అభివృద్ధి చెందింది. మొదట అతను కెమిస్ట్రీ మరియు ఫిజిక్స్‌లో ప్రైవేట్ పాఠాలు చెప్పవలసి వచ్చింది మరియు 1876లో మాత్రమే అతను ఉట్రేచ్ట్‌లోని రాయల్ వెటర్నరీ స్కూల్‌లో భౌతికశాస్త్రంలో లెక్చరర్‌గా స్థానం పొందాడు. మరుసటి సంవత్సరం అతను ఆమ్‌స్టర్‌డామ్ విశ్వవిద్యాలయంలో సైద్ధాంతిక మరియు భౌతిక రసాయన శాస్త్రానికి లెక్చరర్ (మరియు తరువాత ప్రొఫెసర్) అయ్యాడు. ఇక్కడ, తరువాతి 18 సంవత్సరాలలో, అతను ప్రతి వారం ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీపై ఐదు ఉపన్యాసాలు మరియు ఖనిజశాస్త్రం, క్రిస్టల్లాగ్రఫీ, జియాలజీ మరియు పాలియోంటాలజీపై ఒక ఉపన్యాసం ఇచ్చాడు మరియు రసాయన ప్రయోగశాలకు కూడా దర్శకత్వం వహించాడు.
1901లో, వాన్ట్ హాఫ్ కెమిస్ట్రీలో నోబెల్ బహుమతిని పొందిన మొదటి విజేత అయ్యాడు, ఇది అతనికి "రసాయన డైనమిక్స్ మరియు ద్రావణాలలో ద్రవాభిసరణ పీడనం యొక్క చట్టాలను కనుగొన్న అపారమైన ప్రాముఖ్యతకు గుర్తింపుగా" అతనికి అందించబడింది. రాయల్ స్వీడిష్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ తరపున వాన్ట్ హాఫ్‌కు ప్రాతినిధ్యం వహిస్తూ, S.T. ఓడ్నర్ శాస్త్రవేత్తను స్టీరియోకెమిస్ట్రీ స్థాపకుడు మరియు కెమికల్ డైనమిక్స్ సిద్ధాంతం యొక్క సృష్టికర్తలలో ఒకడు అని పిలిచాడు మరియు వాన్ట్ హాఫ్ యొక్క పరిశోధన "భౌతిక రసాయన శాస్త్రం యొక్క అద్భుతమైన విజయాలకు గణనీయమైన కృషి చేసిందని" నొక్కి చెప్పాడు.
నోబెల్ బహుమతితో పాటు, వాన్ట్ హాఫ్‌కు రాయల్ సొసైటీ ఆఫ్ లండన్ (1893) యొక్క డేవి మెడల్ మరియు ప్రష్యన్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ (1911) యొక్క హెల్మ్‌హోల్ట్జ్ మెడల్ లభించాయి. అతను రాయల్ నెదర్లాండ్స్ మరియు ప్రష్యన్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్, బ్రిటిష్ మరియు అమెరికన్ కెమికల్ సొసైటీస్, అమెరికన్ నేషనల్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ మరియు ఫ్రెంచ్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్‌లో సభ్యుడు. వాన్ట్ హాఫ్‌కు చికాగో విశ్వవిద్యాలయం, హార్వర్డ్ మరియు యేల్ నుండి గౌరవ పట్టాలు లభించాయి.
1887 వసంతకాలంలో, అర్హేనియస్ వుర్జ్‌బర్గ్‌లో F. కోహ్ల్‌రాష్‌తో కలిసి పనిచేశాడు. "నేను వుర్జ్‌బర్గ్‌ను విడిచిపెట్టడానికి కొంతకాలం ముందు (మార్చి 1887)" అని అర్హేనియస్ గుర్తుచేసుకున్నాడు, "స్వీడిష్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ ప్రచురించిన వాన్ట్ హాఫ్ యొక్క పనిని నేను అందుకున్నాను. ఇన్స్టిట్యూట్లో నా రోజువారీ పని ముగించిన తర్వాత నేను ఒక సాయంత్రం దాన్ని చూశాను. ఘనీభవన బిందువును తగ్గించడంపై వ్యాన్ట్ హాఫ్-రౌల్ట్ చట్టాల నుండి సజల ద్రావణంలో ఎలెక్ట్రోలైట్స్ యొక్క విచలనం అయాన్లుగా విచ్ఛిన్నం కావడానికి అత్యంత బలవంతపు సాక్ష్యం అని నాకు వెంటనే స్పష్టమైంది. ఇప్పుడు నేను డిస్సోసియేషన్ డిగ్రీని లెక్కించడానికి రెండు మార్గాలను కలిగి ఉన్నాను: ఒక వైపు, ఘనీభవన బిందువును తగ్గించడం ద్వారా, మరోవైపు, వాహకత నుండి. చాలా సందర్భాలలో రెండూ ఒకే ఫలితాన్ని ఇచ్చాయి మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ల విచ్ఛేదనం గురించి నేను బహిరంగంగా మాట్లాడగలను."
మార్చి 1887లో వాన్ట్ హాఫ్‌కు రాసిన లేఖలో, స్వీడిష్ శాస్త్రవేత్త ఇలా వ్రాశాడు: “రెండు సిద్ధాంతాలు ఇప్పటికీ వాటి అభివృద్ధి ప్రారంభంలోనే ఉన్నాయి మరియు సమీప భవిష్యత్తులో ఒకటి కాదు, అనేక వంతెనల మధ్య విసిరివేయబడుతుందని నేను చాలా హృదయపూర్వకంగా ఆశిస్తున్నాను. రెండు ప్రాంతాలు." మరియు అది జరిగింది. 1887లో, అర్హేనియస్ రాసిన ప్రసిద్ధ కథనం "నీటిలో కరిగిన పదార్ధాల విచ్ఛేదంపై" W. ఓస్ట్వాల్డ్ నిర్వహించిన "జర్నల్ ఆఫ్ ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ" యొక్క మొదటి వాల్యూమ్‌లో కనిపించింది. ఎలెక్ట్రోలైట్స్ (లవణాలు, ఆమ్లాలు, స్థావరాలు) అణువులు ఎలక్ట్రికల్ చార్జ్డ్ అయాన్లుగా ద్రావణంలో విచ్ఛిన్నమవుతాయని రచయిత ఇప్పటికే ధైర్యంగా మరియు బహిరంగంగా చెప్పారు.
1887 తరువాత, S. అర్హేనియస్, W. ఓస్ట్వాల్డ్, N. నెర్న్స్ట్, M. లెబ్లాంక్ మరియు ఇతర శాస్త్రవేత్తల అధ్యయనాలు విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం సిద్ధాంతం యొక్క ప్రాథమిక నిబంధనల యొక్క ప్రామాణికతను ధృవీకరించడమే కాకుండా, వ్యక్తిగత వాస్తవాల సంఖ్యను గణనీయంగా విస్తరించాయి. సిద్ధాంతం ద్వారా నిరూపించవచ్చు.
1888లో, వాల్టర్ ఫ్రెడరిక్ నెర్న్స్ట్ (1864-1941), గోట్టింగెన్ మరియు బెర్లిన్‌లలో భౌతిక రసాయన శాస్త్ర ప్రొఫెసర్, థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మూడవ నియమాన్ని కనుగొన్నందుకు రసాయన శాస్త్రంలో 1920 నోబెల్ బహుమతి విజేత, అయాన్ వ్యాప్తి యొక్క వేగాన్ని పోల్చారు. విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో కదలిక, ఈ సంఖ్యలు సమానంగా ఉన్నాయని చూపించింది. 1889లో, ద్రవాభిసరణ పీడనం మరియు విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం యొక్క సిద్ధాంతం ఆధారంగా, నెర్న్స్ట్ గాల్వానిక్ కరెంట్ ఉత్పత్తి యొక్క ద్రవాభిసరణ సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేశాడు.
1884-1886లో, W. ఓస్ట్వాల్డ్ పదార్థాల రసాయన కార్యకలాపాలు మరియు వాటి విద్యుత్ వాహకత మధ్య సమాంతరతను నిర్ధారించే చాలా డేటాను కనుగొనగలిగారు. 1888లో, అతను ఆమ్లాల యొక్క ప్రాథమికత్వాన్ని వాటి ద్రావణాల యొక్క విద్యుత్ వాహకత ద్వారా నిర్ణయించడానికి ఒక పద్ధతిని ప్రతిపాదించాడు మరియు ద్రావణాలలో రసాయన ప్రతిచర్య రేటు ద్రావణం యొక్క విచ్ఛేదనం భాగంపై మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటుందని చూపించాడు.
ఓస్ట్వాల్డ్, ఫ్రెడరిక్ విల్హెల్మ్. జర్మన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త ఫ్రెడరిక్ విల్హెల్మ్ ఓస్ట్వాల్డ్ రిగా (లాట్వియా)లో జన్మించాడు. అతను గాట్‌ఫ్రైడ్ ఓస్ట్వాల్డ్, నైపుణ్యం కలిగిన కూపర్ మరియు ఎలిసబెత్ (ల్యూకెల్) ఓస్ట్‌వాల్డ్‌ల రెండవ కుమారుడు. రిగా రియల్ వ్యాయామశాలలో చదువుతున్నప్పుడు, ఓస్ట్వాల్డ్ అసాధారణంగా విస్తృతమైన ఆసక్తులతో మంచి విద్యార్థిగా నిరూపించుకున్నాడు. అతను భౌతిక శాస్త్రం, రసాయన శాస్త్రం, సాహిత్యం మరియు డ్రాయింగ్లలో ఆసక్తిని కలిగి ఉన్నాడు మరియు వయోలా మరియు పియానోను కూడా వాయించాడు. అతని తండ్రి ఇంజినీరింగ్ చదవమని సలహా ఇచ్చినప్పటికీ, ఓస్ట్వాల్డ్ కెమిస్ట్రీపై ఆసక్తి కనబరిచాడు మరియు 1872లో డోర్పాట్ (ఇప్పుడు టార్టు) విశ్వవిద్యాలయంలో కెమిస్ట్రీ ఫ్యాకల్టీలో విద్యార్థి అయ్యాడు. నాలుగు సంవత్సరాల తరువాత, అతను తన బ్యాచిలర్ డిగ్రీని పొందాడు మరియు గ్రాడ్యుయేట్ పాఠశాల కోసం డోర్పాట్‌లో ఉన్నాడు, అదే సమయంలో ప్రైవేట్‌డోజెంట్ (ఫ్రీలాన్స్ టీచర్) హోదాను కలిగి ఉన్నాడు.
1878లో యాసిడ్-బేస్ రియాక్షన్‌ల ఆప్టికల్ రిఫ్రాక్టివ్ ఇండెక్స్‌పై అతని థీసిస్‌కు డాక్టరేట్ లభించింది. భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఆర్థర్ వాన్ ఒట్టింగెన్‌కు సహాయకుడిగా పని చేస్తూ మరియు స్థానిక పాఠశాలలో భౌతిక శాస్త్రం మరియు రసాయన శాస్త్రాన్ని బోధిస్తూ, ఓస్ట్వాల్డ్ రసాయన ప్రతిచర్యల విశ్లేషణకు భౌతిక లక్షణాల అనువర్తనాన్ని అధ్యయనం చేయడం కొనసాగించాడు. 1881లో రిగా పాలిటెక్నిక్ ఇన్స్టిట్యూట్లో కెమిస్ట్రీ ప్రొఫెసర్‌గా ఎన్నికయ్యారు. తరువాతి సంవత్సరాల్లో, అతను భౌతిక రసాయన శాస్త్రాన్ని స్వతంత్ర క్రమశిక్షణగా స్థాపించడంలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషించిన అనేక పాఠ్యపుస్తకాలను వ్రాసాడు.
1884లో, ఓస్ట్వాల్డ్ స్వాంటే అర్హేనియస్ యొక్క వివాదాస్పద డాక్టరల్ డిసర్టేషన్ యొక్క పాఠాన్ని అందుకున్నాడు, ఇది ఉప్ప్సల విశ్వవిద్యాలయంలో రక్షణ కోసం సమర్పించబడింది. అర్హేనియస్ తన పరిశోధనలో, సజల ద్రావణాలలో ఆమ్లాలు మరియు ధాతువులను విద్యుత్ చార్జ్ చేయబడిన అయాన్లుగా విడదీయడాన్ని వివరిస్తూ ఒక సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించాడు. ఆ సమయంలో ప్రబలంగా ఉన్న నమ్మకం ఏమిటంటే, వ్యతిరేక చార్జ్ చేయబడిన కణాలు ఒక పరిష్కారంలో సహజీవనం చేయలేవని, అర్హేనియస్ యొక్క పని ఉప్ప్సల విశ్వవిద్యాలయంలో తక్కువ రేటింగ్‌ను పొందింది. అయితే, ఓస్ట్వాల్డ్ తన ఆలోచనలను దృష్టిలో ఉంచుకుని, యాసిడ్ అనుబంధాలపై తన స్వంత అధ్యయనాల ఫలితాలను ధృవీకరించడానికి వెంటనే వాటిని వర్తింపజేసాడు. "టెలిగ్రాఫ్ వద్ద కొన్ని రోజులపాటు అరువు తెచ్చుకున్న రెసిస్టెన్స్ స్టోర్‌ని ఉపయోగించడం (వారు ఎక్కువ కాలం అది లేకుండా చేయలేరు) ... నేను త్వరలో ఇతర పరిశోధకులు నాకు అందించిన అన్ని ఆమ్లాలతో ప్రయోగాలు చేసాను," ఓస్ట్వాల్డ్ తరువాత "పెరుగుతున్న ఉత్సాహంతో ఫలితాలు ఒకదాని తర్వాత ఒకటి అంచనాలు మరియు అంచనాలను ధృవీకరించాయని నేను కనుగొన్నాను" అని గుర్తుచేసుకున్నాడు.
1909లో, ఓస్ట్వాల్డ్‌కు రసాయన శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతి లభించింది, "ఉత్ప్రేరకంలో అతని పనికి గుర్తింపుగా మరియు రసాయన సమతౌల్యత మరియు ప్రతిచర్య రేట్ల నియంత్రణ యొక్క ప్రాథమిక సూత్రాలను అధ్యయనం చేసినందుకు." రాయల్ స్వీడిష్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ తరపున హాజరైన హన్స్ హిల్డెబ్రాండ్ ఓస్ట్వాల్డ్ యొక్క ఆవిష్కరణల విలువను సిద్ధాంత అభివృద్ధికి మాత్రమే కాకుండా, సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్ ఉత్పత్తి మరియు నీలిమందు రంగుల సంశ్లేషణ వంటి వాటి ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల కోసం కూడా ఎత్తి చూపారు. ఎంజైమ్ పనితీరును అర్థం చేసుకోవడానికి ఉత్ప్రేరక రసాయన శాస్త్రం గొప్పగా దోహదపడుతుందని కూడా హిల్డెబ్రాండ్ అంచనా వేశారు. తన జీవితంలోని చివరి సంవత్సరాల్లో, ఓస్ట్వాల్డ్ అంతర్జాతీయవాద, శాంతికాముక మరియు సహజ వనరుల పరిరక్షణ ఉద్యమాలతో సహా వివిధ విద్యా, సాంస్కృతిక మరియు సంస్కరణవాద ఉద్యమాలలో పాల్గొన్నాడు. అతను ఇంటర్నేషనల్ అటామిక్ వెయిట్స్ కమిషన్ మరియు ఇంటర్నేషనల్ అసోసియేషన్ ఆఫ్ కెమికల్ సొసైటీస్‌తో సహా అనేక అంతర్జాతీయ శాస్త్రీయ సమాజాలలో చురుకుగా ఉన్నాడు. ఓస్ట్వాల్డ్ పబ్లిక్ ఎడ్యుకేషన్ మరియు శాస్త్రవేత్తల శిక్షణ సమస్యలలో కూడా పాల్గొన్నాడు.
అలాగే 1888లో, W. ఓస్ట్వాల్డ్ ఒక ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క డిస్సోసియేషన్ డిగ్రీని దాని ఏకాగ్రతతో అనుసంధానించే నమూనాను కనుగొన్నాడు. 1884-1886లో, ఆమ్లాల విద్యుత్ వాహకత పలుచనతో పెరుగుతుందని అతను స్థాపించాడు - లక్షణం లేకుండా నిర్దిష్ట పరిమితి విలువను చేరుకుంటుంది. బలహీనమైన ఆమ్లాలు (సక్సినిక్, మొదలైనవి) మరియు స్థావరాల పరిష్కారాల కోసం, సల్ఫ్యూరిక్ వంటి బలమైన ఆమ్లాల కంటే పలుచనతో పరమాణు విద్యుత్ వాహకత పెరుగుదల చాలా గుర్తించదగినదని అతను కనుగొన్నాడు. 1888లో వ్రాసిన రచనలలో ఒకదానిలో W. ఓస్ట్వాల్డ్ పలుచన చట్టం యొక్క గణిత సూత్రీకరణను అందించాడు. అతను ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క విద్యుత్ వాహకతను అనంతమైన పెద్ద పలుచన పరిమితితో పోల్చాడు.
కొత్త చట్టం సజల ద్రావణాల రసాయన శాస్త్రానికి ప్రాథమికంగా మారింది. "W. ఓస్ట్వాల్డ్ యొక్క పలుచన చట్టం," అని యు.ఐ. సోలోవివ్, విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం యొక్క సిద్ధాంతాన్ని ధృవీకరించారు మరియు ద్రావణం యొక్క ఏకాగ్రతపై ఎలక్ట్రోలైట్ అణువుల డిస్సోసియేషన్ డిగ్రీ యొక్క ఆధారపడటాన్ని నిర్ణయించడం సాధ్యమైంది. తదనంతరం, ఈ చట్టం పునరావృత పరీక్షలకు లోబడి ఉంది. బలమైన ఎలక్ట్రోలైట్లు మరియు సాంద్రీకృత పరిష్కారాలకు ఇది వర్తించదని కనుగొనబడింది. 19వ శతాబ్దపు చివరిలో మరియు 20వ శతాబ్దపు ప్రారంభంలో శాస్త్రవేత్తలచే అనేక అధ్యయనాలు జరిగాయి, బలమైన ఎలక్ట్రోలైట్లు పలుచన నియమాన్ని ఎందుకు పాటించలేదో వివరించడానికి. విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదం యొక్క సిద్ధాంతం యొక్క ఫలవంతమైనత ప్రత్యేకంగా స్పష్టంగా వ్యక్తీకరించబడింది, ఇది అనేక రసాయన ప్రతిచర్యల యొక్క యంత్రాంగాన్ని మరియు వివిధ సమ్మేళనాల స్వభావాన్ని వివరించడానికి విజయవంతంగా ఉపయోగించబడింది, ఉదాహరణకు సంక్లిష్టమైనవి.
విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదం యొక్క సిద్ధాంతం పరిష్కారాల సిద్ధాంతం మరియు ఎలెక్ట్రోకెమికల్ సిద్ధాంతం రెండింటినీ కలపగలిగింది. అర్హేనియస్ ఊహించినట్లుగా, రెండు ప్రవాహాలు ఒక్కటిగా కలిసిపోయాయి. "వేడి యొక్క యాంత్రిక సిద్ధాంతాన్ని స్థాపించిన తర్వాత," ఓస్ట్వాల్డ్ 1889లో ఇలా వ్రాశాడు, "భౌతిక శాస్త్రాలలో వాంట్ హాఫ్ మరియు అర్హేనియస్ యొక్క పరిష్కార సిద్ధాంతం వలె సమగ్రమైన ఆలోచనల శ్రేణి ఒక్కటి కూడా లేదు."
విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదం యొక్క సిద్ధాంతం తదనంతరం మెరుగుపడింది, మొదటగా, N. Bjerrum, P. Debye మరియు E. Hückel యొక్క కృషికి ధన్యవాదాలు. బలమైన ఎలక్ట్రోలైట్ల అసాధారణ ప్రవర్తనను కూలంబ్ దళాల చర్య ద్వారా వివరించవచ్చని I. వాన్ లార్ గతంలో వ్యక్తం చేసిన ఆలోచనలను వారు అభివృద్ధి చేశారు.
- ఎలక్ట్రోలిటిక్ డిస్సోసియేషన్ సిద్ధాంతం యొక్క గుర్తింపు కోసం పోరాటం
దాదాపు ఆ కాలంలోని ప్రధాన భౌతిక రసాయన శాస్త్రవేత్తలందరూ పోరాటంలో పాల్గొన్నారు. ఇది వివాదాస్పద అంశాలను చర్చించే ప్రక్రియలో ముందుకు వచ్చిన అనేక కొత్త అంశాలను అధ్యయనం చేయడానికి దారితీసింది. చర్చ ఖచ్చితంగా శాస్త్రీయంగా, సూత్రప్రాయంగా మరియు సృజనాత్మకంగా జరిగింది. ఆమె నినాదం - నిరాధారమైన ప్రకటనలు మరియు ఖాళీ ప్రకటనలు లేవు. శాస్త్రవేత్తలు ప్రయోగాత్మక వాస్తవాలు మరియు కొత్త పరికల్పనలతో సాయుధమయ్యారు. సైన్స్ ముందుకు సాగడానికి ప్రేరణనిచ్చిన అటువంటి పోరాటం యొక్క ఫలవంతమైనతను ఇది వివరిస్తుంది.
సుదీర్ఘ చర్చ సమయంలో, పరిష్కారాల యొక్క రసాయన మరియు భౌతిక సిద్ధాంతాలు రెండూ అత్యంత సంక్లిష్టమైన, గందరగోళంగా ఉండే ప్రశ్నలతో సమూలమైన పరిష్కారం అవసరం. ఇది చర్చలో పాల్గొనేవారిని వ్యక్తిగత నిబంధనల గురించి లోతుగా ఆలోచించి, కొత్త ప్రయోగాలు చేయవలసి వచ్చింది.
విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం సిద్ధాంతం రసాయన శాస్త్రవేత్తల నుండి దాదాపు పూర్తి వ్యతిరేకతను కలిగించడానికి కారణం ఏమిటి? ప్రధాన కారణం ఏమిటంటే, కొత్త సిద్ధాంతం అప్పటి ఆధిపత్య సైద్ధాంతిక భావనలు మరియు ప్రయోగాత్మక డేటాతో తీవ్ర వైరుధ్యంలో ఉంది. చాలా మంది రసాయన శాస్త్రవేత్తలు ఒక ద్రావణంలో ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క కుళ్ళిపోవటం అనేది విద్యుత్ ప్రవాహం ప్రభావంతో మాత్రమే జరుగుతుందని "కదలలేని" నమ్మకం. ఉదాహరణకు, సోడియం క్లోరైడ్ యొక్క సజల ద్రావణంలో దాని అణువులు మాత్రమే ఉన్నాయని నిరూపించబడని వాస్తవం కూడా విస్తృతంగా ఆమోదించబడింది. ద్రావణం ఆవిరైనప్పుడు, కరిగిపోయే ముందు తీసుకున్న అదే సోడియం క్లోరైడ్ లభిస్తుంది కాబట్టి వారు అలా అనుకున్నారు.
వి. ఓస్ట్వాల్డ్, అర్హేనియస్ యొక్క గురువు, ప్రసిద్ధ రసాయన శాస్త్రవేత్త, పొటాషియం క్లోరైడ్ యొక్క సజల ద్రావణంతో కూడిన గాజును చూపుతూ అతనిని అడిగాడు ఏమి ఆశ్చర్యంతో గుర్తుచేసుకున్నాడు: “అయితే అర్హేనియస్‌తో కలిసి, కరిగిన పొటాషియం క్లోరైడ్‌లో ఉందని అంగీకరించడం అర్ధంలేనిది. క్లోరిన్ మరియు పొటాషియం ఒకదానికొకటి వేరు చేయబడిందా?
ఉదాహరణకు, ఆంగ్ల శాస్త్రవేత్త T. ఫిట్జ్‌ప్యాట్రిక్, 1888లో ఒక ద్రావణంలో "ఉచిత" పరమాణువుల ఉనికిని ఊహించలేకపోయాడు, ఎందుకంటే ద్రావణంలో ఉచిత క్లోరిన్ పరమాణువులు ఉంటే, ద్రావణంలో క్లోరిన్ యొక్క కొన్ని లక్షణాలను కలిగి ఉండాలి. పరిష్కారం. అర్హేనియస్ సిద్ధాంతం ఈ ప్రశ్నకు సరళంగా సమాధానమిచ్చింది. విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం ప్రక్రియలో, ఉదాహరణకు, టేబుల్ ఉప్పు, సోడియం మరియు క్లోరిన్ అణువులు కాదు, కానీ అయాన్లు, విద్యుత్ ఛార్జ్ కారణంగా, విద్యుత్ తటస్థ అణువుల లక్షణాల నుండి తీవ్రంగా భిన్నమైన ప్రత్యేక లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.
ఇది అస్పష్టంగానే ఉంది, అయినప్పటికీ, ఉచిత ఛార్జ్ చేయబడిన అయాన్ల రూపాన్ని ఏ కారణాలు నిర్ణయిస్తాయి, పరిష్కారాలలో వాటి ఉనికికి పరిస్థితులు ఏమిటి? రద్దు సమయంలో బలమైన సమ్మేళనాల కుళ్ళిపోవడానికి శక్తి ఎక్కడ నుండి వస్తుంది? ఈ ప్రశ్నలకు S. అర్హేనియస్ సమాధానం ఇవ్వలేకపోయాడు. వాస్తవం ఏమిటంటే అతను ద్రావకం - నీరు - అయాన్లతో సంకర్షణ చెందని జడ మాధ్యమంగా పరిగణించాడు. అయితే ఇది పూర్తిగా అబద్ధం. మరియు కరిగే పదార్ధం మరియు ద్రావకం మధ్య రసాయన పరస్పర చర్య గురించి ముందుగా ఊహించినది డిమిత్రి ఇవనోవిచ్ మెండలీవ్.
2.1 ఎలక్ట్రోలిటిక్ డిస్సోసియేషన్ సిద్ధాంతం మరియు D.I. మెండలీవ్
D.I. మెండలీవ్ ఈ కొత్త సిద్ధాంతం యొక్క అభివృద్ధిని నిశితంగా పరిశీలించారు, కానీ దాని యొక్క ఎటువంటి వర్గీకరణ అంచనాకు దూరంగా ఉన్నారు. ఘనీభవన బిందువు తగ్గుదల మరియు పరిష్కారాల లక్షణాల ద్వారా నిర్ణయించబడిన ఇతర కారకాలతో సహా, అయాన్లుగా లవణాలు కుళ్ళిపోయే వాస్తవాన్ని నిరూపించేటప్పుడు విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం యొక్క సిద్ధాంతం యొక్క మద్దతుదారులు విజ్ఞప్తి చేసే కొన్ని వాదనలను అతను వివరంగా పరిశీలిస్తాడు. అతని "కరిగిన పదార్ధాల విచ్ఛేదనంపై గమనిక" ఈ సిద్ధాంతం యొక్క అవగాహనకు సంబంధించిన ఈ మరియు ఇతర ప్రశ్నలకు అంకితం చేయబడింది.
కరిగిన పదార్ధాలతో ద్రావకాలు కలపడం మరియు పరిష్కారాల లక్షణాలపై వాటి ప్రభావం గురించి అతను మాట్లాడాడు. వర్గీకరణ ప్రకటన చేయకుండా, D.I. మెండలీవ్, అదే సమయంలో, ప్రక్రియల యొక్క బహుపాక్షిక పరిశీలన యొక్క అవకాశాన్ని తగ్గించకూడదని సూచించాడు: “MX ఉప్పు ద్రావణంలో అయాన్లు M + X లోకి విచ్ఛేదనాన్ని గుర్తించే ముందు, ఇది క్రింది విధంగా ఉంటుంది. పరిష్కారాల గురించిన మొత్తం సమాచారం యొక్క ఆత్మ, MOH + HX కణాలను ఉత్పత్తి చేసే H2O ప్రభావం కోసం లేదా MX(n+1)H2O హైడ్రేట్‌లను MOHmH2O + HX(n-m)H2O హైడ్రేట్‌లుగా విడదీయడం కోసం MX లవణాల సజల ద్రావణాల కోసం చూడండి, లేదా MXnH2O హైడ్రేట్‌లను వ్యక్తిగత అణువులుగా కూడా డైరెక్ట్ చేస్తుంది." దీని నుండి D.I. మెండలీవ్ సిద్ధాంతాన్ని తిరస్కరించలేదు, కానీ ద్రావకం మరియు ద్రావకం మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క స్థిరంగా అభివృద్ధి చెందిన సిద్ధాంతాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుని, దాని అభివృద్ధి మరియు అవగాహన యొక్క అవసరాన్ని ఎత్తి చూపారు.
సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం మరియు కొన్ని లవణాల పరిష్కారాలతో అనేక ప్రయోగాలు చేసిన తర్వాత, అతను పరిష్కారాల రసాయన సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేశాడు. దీని ప్రధాన ఆలోచన సుమారుగా ఇది: నీటిలో ఒక పదార్ధం కరిగిపోవడం అనేది కరిగిన పదార్ధం మరియు నీటి మధ్య రసాయన పరస్పర చర్యతో కూడి ఉంటుంది. D.I. మెండలీవ్ ఈ సందర్భంలో ఏర్పడిన సమ్మేళనాలను హైడ్రేట్లు అని పిలిచారు, మరియు సిద్ధాంతం కూడా - హైడ్రేట్. అతను తన ప్రయోగాలలో కొన్ని హైడ్రేట్‌లను చాలా విశ్వసనీయంగా గుర్తించగలిగాడు.
మెండలీవ్ యొక్క ఆర్ద్రీకరణ సిద్ధాంతం అనేక ముఖ్యమైన తీర్మానాలను రూపొందించడంలో సహాయపడింది, అయాన్లను వేరు చేయడానికి అవసరమైన శక్తి ఎక్కడ నుండి వస్తుందో వివరిస్తుంది. అయాన్లు మరియు ద్రావణి అణువుల మధ్య చాలా బలమైన రసాయన పరస్పర చర్య క్రిస్టల్ లాటిస్ లేదా ఎలక్ట్రోలైట్ అణువులను నాశనం చేయడానికి అవసరమైన శక్తిని అందిస్తుంది. సజల ద్రావణాల విషయంలో, ఈ శక్తిని ఆర్ద్రీకరణ శక్తి (గ్రీకు నీటిలో హైడోర్) అని పిలుస్తారు మరియు ఇది చాలా పెద్ద విలువలను చేరుకోగలదు; అందువలన, Na + కాటయాన్స్ యొక్క ఆర్ద్రీకరణ శక్తి Cl 2 అణువులోని బంధాన్ని విచ్ఛిన్నం చేసే శక్తి కంటే దాదాపు రెండు రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఎలక్ట్రోలైట్ స్ఫటికాలలో కాటయాన్లు మరియు అయాన్లను వేరు చేయడానికి, చాలా శక్తి కూడా అవసరం (దీనిని క్రిస్టల్ లాటిస్ శక్తి అంటారు). ఫలితంగా, ద్రావణం ఏర్పడే సమయంలో కాటయాన్లు మరియు అయాన్ల ఆర్ద్రీకరణ యొక్క మొత్తం శక్తి క్రిస్టల్ లాటిస్ (లేదా HCl, H2SO4 వంటి ఎలక్ట్రోలైట్‌లలోని పరమాణువుల మధ్య బంధించే శక్తి) శక్తి కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, కరిగిపోవడంతో పాటుగా ఉంటుంది. వేడి చేయడం, మరియు తక్కువగా ఉంటే, పరిష్కారం యొక్క శీతలీకరణ ద్వారా. అందుకే, LiCl, అన్‌హైడ్రస్ CaCl 2 మరియు అనేక ఇతర పదార్థాలు నీటిలో కరిగినప్పుడు, ద్రావణం వేడెక్కుతుంది మరియు KCl, KNO 3, NH 4 NO 3 మరియు మరికొన్ని కరిగినప్పుడు, అది చల్లబడుతుంది. శీతలీకరణ చాలా బలంగా ఉంటుంది, ద్రావణాన్ని తయారుచేసిన గాజు బయట మంచుతో కప్పబడి తడిగా ఉండే వరకు గడ్డకట్టవచ్చు.
హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్ ఉదాహరణను ఉపయోగించి విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం యొక్క యంత్రాంగాన్ని పరిగణించవచ్చు. H–Cl బంధం సమయోజనీయ, ధ్రువ, HCl అణువులు Cl పరమాణువుపై ప్రతికూల ధ్రువంతో మరియు H అణువుపై సానుకూల ధ్రువంతో ద్విధ్రువంగా ఉంటాయి.నీటి అణువులు కూడా ధ్రువంగా ఉంటాయి. సజల ద్రావణంలో, HCl అణువులు అన్ని వైపులా నీటి అణువులచే చుట్టుముట్టబడి ఉంటాయి, తద్వారా H2O అణువుల యొక్క సానుకూల ధ్రువాలు HCl అణువుల ప్రతికూల ధ్రువాలకు ఆకర్షితులవుతాయి మరియు ప్రతికూల ధ్రువాలు HCl అణువుల సానుకూల ధ్రువాలకు ఆకర్షితులవుతాయి. ఫలితంగా, H-Cl బంధం బలంగా ధ్రువణమవుతుంది మరియు హైడ్రేటెడ్ H + కాటయాన్లు మరియు Cl - ఆనియన్‌ల ఏర్పాటుతో విరిగిపోతుంది: H 2 O ద్విధ్రువాలు HCl అణువులను వేరు వేరు అయాన్లుగా లాగుతాయి. ద్రావణంలోని ప్రతి H + కేషన్ అన్ని వైపులా H 2 O ద్విధ్రువాలతో చుట్టుముట్టబడి ఉంటుంది, వాటి ప్రతికూల ధృవాలు దాని వైపుకు మళ్లించబడతాయి మరియు ప్రతి Cl - anion చుట్టూ వ్యతిరేక ఆధారిత H 2 O ద్విధ్రువాలు ఉంటాయి. H 2 SO 4 అణువులతో నీటిలో ఇలాంటి ప్రక్రియలు జరుగుతాయి. , ధ్రువ సమయోజనీయ బంధాలతో ఇతర అణువులు, అలాగే అయానిక్ స్ఫటికాలతో. అవి ఇప్పటికే "సిద్ధంగా" అయాన్లను కలిగి ఉంటాయి మరియు నీటి ద్విధ్రువాల పాత్ర అయాన్ల నుండి కాటయాన్లను వేరు చేయడానికి తగ్గించబడుతుంది.
అయినప్పటికీ, విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం యొక్క సిద్ధాంతం యొక్క విజయాల ద్వారా దూరంగా ఉన్న S. అర్హేనియస్, అర్థం చేసుకోలేదు మరియు అతని సిద్ధాంతంలోని కొన్ని ముఖ్యమైన లోపాలపై అభ్యంతరాలను వినడానికి ఇష్టపడలేదు. అతని సిద్ధాంతాన్ని దాడుల నుండి రక్షించాలనే కోరిక మరియు దాని ప్రాథమిక ప్రాంగణంలో కొన్ని తీవ్రమైన మార్పుల అవసరం మెండలీవ్ బోధనలోని హేతుబద్ధమైన అంశాలను సరిగ్గా అంచనా వేయకుండా అర్హేనియస్‌ను నిరోధించే అవకాశం ఉంది. ఒక మార్గం లేదా మరొకటి, ఎలెక్ట్రోలైటిక్ డిస్సోసియేషన్ యొక్క సిద్ధాంతం యొక్క చట్రంలో క్రమరాహిత్యాలు మరియు వైరుధ్యాలు కూడబెట్టిన ఖచ్చితమైన ప్రయోగాత్మక పదార్థంగా అధిగమించబడతాయని అర్హేనియస్ చాలా కాలంగా భావించాడు.
విమర్శలకు అర్హేనియస్, ఓస్ట్వాల్డ్, వాన్ట్ హాఫ్ యొక్క ప్రతిస్పందనలలో, ప్రత్యర్థులతో సయోధ్య లేదా రాజీ ప్రయత్నాలు లేవు. దీనికి విరుద్ధంగా, వారు తమ ప్రత్యర్థుల యొక్క కొన్ని నిబంధనలను చాలా నమ్మకంగా మరియు తీవ్రంగా విమర్శించారు మరియు వారి అభిప్రాయాల ఖచ్చితత్వాన్ని నిరూపించారు. కాలక్రమేణా, విద్యుద్విశ్లేషణ డిస్సోసియేషన్ యొక్క మద్దతుదారుల సంఖ్య చాలా పెరిగింది, దాని ప్రత్యర్థులు పోరాటంలో పాల్గొనే "అయానిస్టుల అడవి గుంపు" గురించి మాట్లాడటం ప్రారంభించారు.
2.2 రష్యాలో ఎలక్ట్రోలిటిక్ డిస్సోసియేషన్ సిద్ధాంతం
పరిష్కారాల రసాయన సిద్ధాంతం మరియు విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదం యొక్క సిద్ధాంతం యొక్క మద్దతుదారుల మధ్య వేడి చర్చలు ముఖ్యంగా గత శతాబ్దం 90 లలో రష్యాలో చెలరేగాయి. ఆ సంవత్సరాల్లో, రసాయన శాస్త్రవేత్తల ప్రతి కాంగ్రెస్ లేదా శాస్త్రీయ రసాయన సమాజం యొక్క సమావేశం ఏదో ఒక సిద్ధాంతాన్ని సమర్థించడంలో వేడి చర్చలు మరియు అద్భుతమైన ప్రసంగాల వేదికగా ఉండేది. రష్యన్ ప్రకృతి శాస్త్రవేత్తలు మరియు వైద్యుల IX (1894) మరియు XI (1901) కాంగ్రెస్‌లలో ఇది జరిగింది. XI కాంగ్రెస్‌కు ముందు, ఎలెక్ట్రోలైటిక్ డిస్సోసియేషన్ సిద్ధాంతానికి గట్టి ప్రత్యర్థి అయిన D.P. కొనోవలోవ్ చొరవతో, రష్యన్ కెమికల్ సొసైటీ భౌతిక శాస్త్రం మరియు రసాయన శాస్త్ర విభాగం యొక్క ఉమ్మడి సమావేశంలో నివేదిక కోసం ఒక అంశాన్ని ఎంచుకుంది “సిద్ధాంతానికి అభ్యంతరాల విశ్లేషణ విద్యుద్విశ్లేషణ డిస్సోసియేషన్" మరియు ఈ సిద్ధాంతానికి మద్దతుగా ఈ నివేదికను రూపొందించమని V.A. కిస్టియాకోవ్స్కీని ఆదేశించింది.
కిస్ట్యాకోవ్స్కీ, వ్లాదిమిర్ అలెక్సాండ్రోవిచ్ - రష్యన్ సోవియట్ ఫిజికల్ కెమిస్ట్, USSR అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ యొక్క విద్యావేత్త (1929; సంబంధిత సభ్యుడు 1925). కైవ్‌లో జన్మించారు; ప్రసిద్ధ న్యాయవాది అలెగ్జాండర్ ఫెడోరోవిచ్ కిస్టియాకోవ్స్కీ (1833-1885) కుమారుడు. 1889లో సెయింట్ పీటర్స్బర్గ్ విశ్వవిద్యాలయం నుండి పట్టభద్రుడయ్యాడు. 1889-1890లో V.F. ఓస్ట్వాల్డ్ యొక్క ప్రయోగశాలలో లీప్జిగ్ విశ్వవిద్యాలయంలో పనిచేశారు. 1896-1903లో. సెయింట్ పీటర్స్బర్గ్ విశ్వవిద్యాలయంలో ప్రైవేట్ అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్. 1902-1903లో సహాయకుడు, 1903-1934 సెయింట్ పీటర్స్బర్గ్ (లెనిన్గ్రాడ్) పాలిటెక్నిక్ ఇన్స్టిట్యూట్ యొక్క ప్రొఫెసర్. USSR అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ (1930-1935) యొక్క కొల్లాయిడ్-ఎలక్ట్రోకెమికల్ లాబొరేటరీ అధిపతి, USSR అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ యొక్క కొల్లాయిడ్-ఎలక్ట్రోకెమికల్ ఇన్స్టిట్యూట్ డైరెక్టర్ (1935-1939), ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ యొక్క మెటల్ తుప్పు విభాగం అధిపతి (1939-1952).
శాస్త్రీయ రచనలు పరిష్కారాలు, రసాయన థర్మోడైనమిక్స్ మరియు ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ అధ్యయనానికి అంకితం చేయబడ్డాయి. D.I. మెండలీవ్ మరియు ఓస్ట్వాల్డ్ యొక్క ఎలెక్ట్రోలైటిక్ డిసోసియేషన్ సిద్ధాంతం ద్వారా పరిష్కారాల యొక్క హైడ్రేషన్ సిద్ధాంతాన్ని కలపడం అనే ఆలోచనను (1888) ముందుకు తెచ్చిన వారిలో అతను మొదటివాడు. I.A. కబ్లుకోవ్‌తో ఏకకాలంలో మరియు స్వతంత్రంగా, అతను అయాన్ సాల్వేషన్ భావనను (1889-1891) ప్రవేశపెట్టాడు. అతను (1904) పరమాణు బరువుపై మరిగే బిందువు వద్ద ద్రవం యొక్క కేశనాళిక పెరుగుదల యొక్క ఎత్తుపై ఆధారపడటానికి సంబంధించిన నియమాన్ని కనుగొన్నాడు (కిస్టియాకోవ్స్కీ నియమం). అతను కేశనాళికలలోని ఆవిరి పీడనాన్ని ఉపరితల ఉద్రిక్తత మరియు ద్రవం యొక్క పరమాణు బరువుతో అనుసంధానించే సూత్రాన్ని రూపొందించాడు. అతను బాష్పీభవన వేడి యొక్క మోలార్ విలువలు మరియు మరిగే బిందువు (1916) వద్ద ఆవిరి పరిమాణం, సంపీడన గుణకం మరియు ద్రవ అంతర్గత పీడనం (1918), బాష్పీభవన వేడి మరియు మరిగే బిందువు మధ్య సంబంధాలను స్థాపించాడు. ఒక సంబంధం లేని ద్రవం (1922), ఫ్యూజన్ యొక్క వేడి మరియు అణువులోని అణువుల సంఖ్య (1922). అతను ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్స్ యొక్క సిద్ధాంతపరంగా ఆధారిత పట్టికను సంకలనం చేశాడు మరియు మెగ్నీషియం, క్రోమియం, ఇనుము, అల్యూమినియం మరియు ఇతర లోహాల ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ రంగంలో పరిశోధనలు చేశాడు (1910). లోహపు తుప్పు మరియు లోహాల ఎలెక్ట్రోక్రిస్టలైజేషన్ ప్రక్రియల గురించి, వాటి ఉపరితలంపై సన్నని రక్షిత చిత్రం ఏర్పడటంతో, వాతావరణ ఆక్సిజన్‌కు అభేద్యమైన ఆలోచనలను అతను అభివృద్ధి చేశాడు. పరిశోధించబడింది (1929-1939) పాలిఫేస్ పరిచయం సమయంలో తుప్పు యొక్క దృగ్విషయం. కిస్టియాకోవ్స్కీ యొక్క పరిశోధన ఫలితాలు తుప్పు నుండి లోహాలను రక్షించే అభ్యాసంలో, ఎలెక్ట్రోప్లేటింగ్ మరియు మెటల్ రిఫైనింగ్ యొక్క సాంకేతికతలలో అనువర్తనాన్ని కనుగొన్నాయి.
V.A. కిస్టియాకోవ్స్కీ ఒక నివేదికను రూపొందించడానికి అంగీకరించాడు, అయినప్పటికీ అతను అధికారిక రష్యన్ రసాయన శాస్త్రవేత్తల ముందు మాట్లాడటం అంత సులభం కాదని అతను స్పష్టంగా అర్థం చేసుకున్నాడు, వారు చాలా వరకు విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం యొక్క సిద్ధాంతాన్ని వ్యతిరేకించారు.
తన నివేదికలో, V.A. కిస్టియాకోవ్స్కీ కెమిస్ట్రీలో పరిమాణాత్మక పద్ధతులను ప్రవేశపెట్టడానికి విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం యొక్క సిద్ధాంతం ఒక అడుగు ముందుకు వస్తుందని పేర్కొన్నాడు. అతని అభిప్రాయం ప్రకారం, ఉచిత అయాన్ల పరికల్పన అతని ప్రత్యర్థులు చెప్పినట్లుగా, భౌతికశాస్త్రం యొక్క ప్రస్తుత ప్రాథమిక సూత్రాలకు విరుద్ధంగా ఉండటమే కాకుండా, దీనికి విరుద్ధంగా, పదార్థం మరియు శక్తి మరియు ఫెరడే చట్టం యొక్క పరిరక్షణ సూత్రం యొక్క ప్రత్యక్ష పరిణామం. విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదం యొక్క సిద్ధాంతం కొత్త వాస్తవాల ద్వారా ఎక్కువగా ధృవీకరించబడుతుందని అతను చూపించాడు. విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం మరియు అణువుల అనుబంధం యొక్క సిద్ధాంతం యొక్క వెలుగులో ఈ సిద్ధాంతం యొక్క డేటా రసాయన శాస్త్రంతో అనుబంధించబడింది. అందువల్ల, రసాయన శాస్త్రం పరిష్కారాల లక్షణాలను గుణాత్మకంగా వివరించడానికి ఉపయోగపడుతుంది. కిస్టియాకోవ్స్కీ ప్రకారం, సైద్ధాంతిక రసాయన శాస్త్రం "విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం యొక్క సిద్ధాంతం ఆధారంగా, రసాయన శాస్త్రాన్ని సైద్ధాంతిక జ్ఞానం యొక్క విస్తృత మార్గంలో నడిపించే మార్గంలో" ఉండాలి.
20వ శతాబ్దపు మొదటి దశాబ్దం చివరి నాటికి, పరిష్కారాల రసాయన సిద్ధాంతం మరియు విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం సిద్ధాంతం యొక్క మద్దతుదారుల మధ్య వివాదాలు తగ్గుముఖం పట్టాయి. ఉమ్మడి చర్చ సందర్భంగా అనేక అంశాలు స్పష్టం చేయబడ్డాయి; అర్హేనియస్ సిద్ధాంతంలోని కొన్ని నిబంధనలు మార్చబడ్డాయి మరియు భర్తీ చేయబడ్డాయి. రెండు సిద్ధాంతాల కలయిక పరిష్కారాల యొక్క రసాయన లక్షణాలు, పరిష్కార ప్రక్రియలు, అనుబంధం మరియు సంక్లిష్ట నిర్మాణం యొక్క తదుపరి అభివృద్ధితో సంభవించింది. రెండు సిద్ధాంతాలు సరైనవని తేలింది, అవి ఒకదానికొకటి లేకుండా "జీవించలేవు", ఎందుకంటే అవి ఒకే దృగ్విషయాన్ని వేర్వేరు వైపుల నుండి వివరిస్తాయి - పదార్ధాల రద్దు.
ఈ సిద్ధాంతాలను రష్యన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త I.A. కబ్లుకోవ్ మిళితం చేశారు. 1891 లో, అతని పుస్తకం "రసాయన సమతౌల్య సిద్ధాంతంతో కనెక్షన్‌లో పరిష్కారాల ఆధునిక సిద్ధాంతాలు" కనిపించింది. అందులో, మెండలీవ్ యొక్క రసాయన సిద్ధాంతం మరియు అర్హేనియస్ యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం యొక్క సిద్ధాంతం ఒకదానికొకటి విరుద్ధంగా లేవని, ఎలక్ట్రోలైట్లు హైడ్రేటెడ్ అయాన్లుగా విడదీయబడతాయని మనం భావించినట్లయితే, అవి పరస్పరం పరిపూరకరమైనవని అతను చూపించాడు.
కబ్లుకోవ్, ఇవాన్ అలెక్సీవిచ్ - రష్యన్ సోవియట్ భౌతిక రసాయన శాస్త్రవేత్త. గ్రామంలో పుట్టారు. దంతవైద్యుడు (విముక్తి పొందిన సేవకుడు) కుటుంబంలో ప్రష్యన్లు (ఇప్పుడు మాస్కో ప్రాంతం). 1880 లో అతను మాస్కో విశ్వవిద్యాలయంలోని ఫిజిక్స్ మరియు మ్యాథమెటిక్స్ ఫ్యాకల్టీ యొక్క సహజ శాస్త్రాల విభాగం నుండి పట్టభద్రుడయ్యాడు, అక్కడ అతను V.V. మార్కోవ్నికోవ్ ఆధ్వర్యంలో రసాయన శాస్త్రాన్ని అభ్యసించాడు. 1881-1882లో సెయింట్ పీటర్స్బర్గ్ విశ్వవిద్యాలయంలో A.M. బట్లెరోవ్ యొక్క రసాయన ప్రయోగశాలలో పనిచేశాడు, ఆ తర్వాత అతను V.V. మార్కోవ్నికోవ్‌తో కలిసి మాస్కో విశ్వవిద్యాలయంలో పని చేయడం కొనసాగించాడు. 1882-1884లో 1885 నుండి మాస్కోలోని హయ్యర్ ఉమెన్స్ కోర్సులలో బోధించారు. - మాస్కో విశ్వవిద్యాలయంలో ప్రైవేట్ అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్. 1889లో అతను S. అర్హేనియస్ దర్శకత్వంలో V.F. ఓస్ట్వాల్డ్ యొక్క ప్రయోగశాలలో లీప్జిగ్ విశ్వవిద్యాలయంలో పనిచేశాడు. 1899 నుండి - మాస్కో అగ్రికల్చరల్ ఇన్స్టిట్యూట్లో ప్రొఫెసర్, 1903 నుండి - మాస్కో విశ్వవిద్యాలయంలో ప్రొఫెసర్. USSR అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ యొక్క గౌరవ సభ్యుడు (1932; సంబంధిత సభ్యుడు 1928), RSFSR యొక్క గౌరవనీయ శాస్త్రవేత్త (1929), మాస్కో విశ్వవిద్యాలయం యొక్క గౌరవనీయ ప్రొఫెసర్ (1910 నుండి).
పనులు ప్రధానంగా నాన్-సజల ద్రావణాల ఎలెక్ట్రోకెమిస్ట్రీకి సంబంధించినవి. అధ్యయనం (1889-1891) సేంద్రీయ ద్రావకాలలో ఎలక్ట్రోలైట్స్ యొక్క విద్యుత్ వాహకత; నాన్-సజల ద్రావణాల యొక్క క్రమరహిత వాహకత మరియు ఆల్కహాల్ ద్రావణాలకు నీటిని జోడించినప్పుడు దాని పెరుగుదలను స్థాపించింది. ఈ పరిశీలనల ఆధారంగా, అతను ద్రావకాలు మరియు ద్రావణం మధ్య రసాయన పరస్పర చర్యను సూచించాడు.
అకర్బన మరియు భౌతిక రసాయన శాస్త్రంపై పాఠ్యపుస్తకాల రచయిత ("ఫండమెంటల్స్ ఆఫ్ అకర్బన కెమిస్ట్రీ", "థర్మోకెమిస్ట్రీ", "ఫిజికల్ అండ్ కొల్లాయిడ్ కెమిస్ట్రీ"), కెమిస్ట్రీ చరిత్రపై అనేక రచనలు. విజ్ఞాన శాస్త్రానికి విశిష్టమైన ఉపాధ్యాయునిగా మరియు ప్రజాదరణ పొందిన వ్యక్తిగా ప్రసిద్ధి చెందారు. అతను శాస్త్రీయ సమాజాల పనిలో చురుకుగా పాల్గొన్నాడు - రష్యన్ ఫిజికో-కెమికల్ మరియు ఇతరులు.
కబ్లుకోవ్ నీటిలో ఎలెక్ట్రోలైట్స్ కరిగిపోవడం వాటి డిస్సోసియేషన్‌తో కలిసి ఉంటుందని నిరూపించాడు, అయితే ఫలితంగా వచ్చే అయాన్లు వెంటనే ఆర్ద్రీకరణకు లోనవుతాయి. మొదటి ప్రక్రియకు గణనీయమైన శక్తి ఖర్చులు అవసరమవుతాయి, అయితే రెండవ ప్రక్రియ గణనీయమైన శక్తిని విడుదల చేయడంతో పాటుగా ఉంటుంది, ఇది ప్రధానంగా కవర్ చేస్తుంది మరియు కొన్నిసార్లు డిస్సోసియేషన్ ఖర్చులను కూడా మించిపోతుంది. పరిష్కారాల యొక్క ఆధునిక భావనకు ఈ విధంగా పునాది వేయబడింది.
- పరిష్కార సిద్ధాంతం
1730లో, R. Reaumur ఆల్కహాల్ యొక్క ఉష్ణ విస్తరణ మరింత శుద్ధి చేయబడుతుందని గమనించాడు. నీరు మరియు ఆల్కహాల్ యొక్క మరిగే బిందువులు స్థిరంగా ఉన్నాయని, రెండు వేర్వేరు ద్రవాలు కరిగిపోయినప్పుడు, వాల్యూమ్‌లో పెరుగుదల లేదా తగ్గుదల సంభవిస్తుందని అతను కనుగొన్నాడు (1733): ఆల్కహాల్ మరియు నీటిని కలిపినప్పుడు, వాల్యూమ్ యొక్క కుదింపు గమనించబడింది మరియు ఇది చాలా గొప్పది. రెండు భాగాలు నీరు మరియు ఒక భాగం ఆల్కహాల్ మిశ్రమం యొక్క సందర్భంలో. ఇంతకు ముందు కూడా, 1713లో, E. Geoffroy మీరు నీటిలో ఆల్కహాల్ కలిపితే, ద్రావణం యొక్క ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుందని గమనించారు.
1732లో, G. Boerhaave నీరు, కొంత మొత్తంలో ఉప్పును కరిగించి, ఒక సంతృప్త ద్రావణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, ఇది ఉప్పును కరిగించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండదు. పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో ద్రావణీయత పెరుగుదలను అధ్యయనం చేయడం ద్వారా ద్రావణీయత గురించి మరింత సమాచారం పొందబడింది. ఈ పరిశీలనలు మరియు కొలతలకు సంబంధించి, శాస్త్రవేత్తలు రద్దు ప్రక్రియ ఏమిటి మరియు పదార్ధం ఏ మార్పులకు లోనవుతుంది అనే ప్రశ్నను పరిష్కరించాల్సి వచ్చింది.
18వ శతాబ్దంలో, ద్రావణ ప్రక్రియల అధ్యయనాలు శాస్త్రవేత్తలు ఒక ద్రావకం మరియు ద్రావకం యొక్క రసాయన పరస్పర చర్య ఫలితంగా ఒక పరిష్కారం ఏర్పడుతుందని నిర్ధారణకు దారితీసింది. ఈ దృక్కోణం 17వ శతాబ్దం చివరి మరియు 18వ శతాబ్దపు ప్రారంభంలో రసాయన శాస్త్రవేత్తల రచనలలో ఆధిపత్యం చెలాయించిన కార్పస్కులర్ థియరీ ఆఫ్ డిసోల్షన్‌ను భర్తీ చేసింది. 1722లో, F. హాఫ్‌మన్ కరిగిన సమయంలో, ద్రావకం ద్రావణంతో కలిసిపోతుందని నిరూపించాడు. జి. బుర్హావే కూడా ఇదే అభిప్రాయాన్ని పంచుకున్నారు. ద్రావణాల యొక్క భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాల అధ్యయనం ఆధారంగా, 19వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో K. బెర్తోలెట్ ఏ రకమైన రద్దు అయినా ఒక చేరిక ప్రక్రియ అని సాధారణ నిర్ధారణకు వచ్చారు. అతని అభిప్రాయాల ప్రకారం, పరిష్కారాలు ఒక ద్రావకం మరియు ద్రావకం యొక్క అనిశ్చిత సమ్మేళనాలు.
అందువల్ల, పరిష్కారాలలో కెమిస్ట్రీ యొక్క అభివ్యక్తి యొక్క ఆలోచన చాలా మంది మద్దతుదారులను కనుగొంది. D.I. మెండలీవ్ రచనలలో పరిష్కారాల సిద్ధాంతం గొప్ప అభివృద్ధిని పొందింది.
3.1 పరిష్కారాల రసాయన సిద్ధాంతం D.I. మెండలీవ్
1865 లో, D.I. మెండలీవ్ యొక్క డాక్టోరల్ డిసర్టేషన్ "ఆన్ ది ఆల్కహాల్ విత్ వాటర్" ప్రచురించబడింది. శాస్త్రవేత్త తనకు తానుగా ఏ పనులు ఏర్పాటు చేసుకున్నాడు? అతను ప్రధానంగా రెండు ద్రవాల ద్రావణాల సాంద్రతను నిర్ణయించే పద్ధతిని మెరుగుపరచడానికి ప్రయత్నించాడు - ఆల్కహాల్ మరియు నీరు, ఇది చాలా ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యత కలిగి ఉంది. పరిష్కారాల సాంద్రత యొక్క కొలతల అధ్యయనం మెండలీవ్ దాని కూర్పుపై ఒక పరిష్కారం యొక్క లక్షణాలలో మార్పుల ఆధారపడటాన్ని తెలుసుకోవడానికి అనుమతించింది. భాగాల యొక్క నిర్దిష్ట నిష్పత్తిలో, పరిష్కారాల యొక్క గుర్తించదగిన కుదింపు సంభవిస్తుందని అతను కనుగొన్నాడు. C 2 H 5 OH? 3H 2 O సమ్మేళనం ఏర్పడటం ద్వారా ఈ కుదింపుకు కారణాన్ని అతను వివరించాడు. దీని ఆధారంగా, ద్రావణాన్ని రూపొందించే భాగాల పరస్పర చర్య ఫలితంగా పరిష్కారాలు లభిస్తాయని శాస్త్రవేత్త సాధారణ నిర్ణయానికి వచ్చారు. . ఈ పరస్పర చర్య ఫలితంగా, కొన్ని రసాయన సమ్మేళనాలు - హైడ్రేట్లు - ద్రావణంలో ఏర్పడతాయి.
మెండలీవ్, డిమిత్రి ఇవనోవిచ్ - రష్యన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త డిమిత్రి ఇవనోవిచ్ మెండలీవ్ టోబోల్స్క్‌లో జిమ్నాసియం డైరెక్టర్ కుటుంబంలో జన్మించాడు. వ్యాయామశాలలో చదువుతున్నప్పుడు, మెండలీవ్ చాలా సాధారణ గ్రేడ్‌లను కలిగి ఉన్నాడు, ముఖ్యంగా లాటిన్‌లో. 1850లో, అతను సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్‌లోని మెయిన్ పెడగోగికల్ ఇన్స్టిట్యూట్ యొక్క ఫిజిక్స్ మరియు మ్యాథమెటిక్స్ ఫ్యాకల్టీ యొక్క సహజ శాస్త్రాల విభాగంలో ప్రవేశించాడు. ఆ సమయంలో ఇన్స్టిట్యూట్ యొక్క ప్రొఫెసర్లలో భౌతిక శాస్త్రవేత్త E. H. లెంజ్, రసాయన శాస్త్రవేత్త A. A. వోస్క్రెసెన్స్కీ మరియు గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు N. V. ఓస్ట్రోగ్రాడ్స్కీ వంటి అత్యుత్తమ శాస్త్రవేత్తలు ఉన్నారు. 1855 లో, మెండలీవ్ ఇన్స్టిట్యూట్ నుండి బంగారు పతకంతో పట్టభద్రుడయ్యాడు మరియు సిమ్ఫెరోపోల్‌లోని వ్యాయామశాలలో సీనియర్ ఉపాధ్యాయునిగా నియమించబడ్డాడు, అయితే క్రిమియన్ యుద్ధం ప్రారంభమైనందున, అతను ఒడెస్సాకు బదిలీ అయ్యాడు, అక్కడ అతను రిచెలీయు లైసియంలో ఉపాధ్యాయుడిగా పనిచేశాడు.
1856లో, మెండలీవ్ సెయింట్ పీటర్స్బర్గ్ విశ్వవిద్యాలయంలో తన మాస్టర్స్ థీసిస్‌ను సమర్థించాడు, 1857లో అతను ఈ విశ్వవిద్యాలయంలో ప్రైవేట్ లెక్చరర్‌గా ఆమోదించబడ్డాడు మరియు అక్కడ ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీలో ఒక కోర్సును బోధించాడు. 1859-1861లో మెండలీవ్ జర్మనీకి శాస్త్రీయ పర్యటనలో ఉన్నాడు, అక్కడ అతను హైడెల్బర్గ్ విశ్వవిద్యాలయంలో R. బన్సెన్ మరియు G. కిర్చోఫ్ యొక్క ప్రయోగశాలలో పనిచేశాడు. మెండలీవ్ యొక్క ముఖ్యమైన ఆవిష్కరణలలో ఒకటి ఈ కాలానికి చెందినది - ఇప్పుడు క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత అని పిలువబడే "ద్రవ పదార్థాల సంపూర్ణ మరిగే స్థానం" యొక్క నిర్ణయం. 1860లో, మెండలీవ్, ఇతర రష్యన్ రసాయన శాస్త్రవేత్తలతో కలిసి, కార్ల్స్రూలో జరిగిన ఇంటర్నేషనల్ కాంగ్రెస్ ఆఫ్ కెమిస్ట్స్‌లో పాల్గొన్నారు, దీనిలో S. కన్నిజారో A. అవగాడ్రో యొక్క పరమాణు సిద్ధాంతానికి తన వివరణను సమర్పించారు. పరమాణువు, అణువు మరియు సమానమైన భావనల మధ్య వ్యత్యాసానికి సంబంధించిన ఈ ప్రసంగం మరియు చర్చ ఆవర్తన చట్టం యొక్క ఆవిష్కరణకు ముఖ్యమైన అవసరం.
1864లో, మెండలీవ్ సెయింట్ పీటర్స్బర్గ్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీలో కెమిస్ట్రీ ప్రొఫెసర్‌గా ఎన్నికయ్యారు. 1865లో, అతను తన డాక్టరల్ పరిశోధనను "ఆన్ ది ఆల్కహాల్ విత్ వాటర్ కలయికపై" సమర్థించాడు (40-ప్రూఫ్ వోడ్కా యొక్క అతని ఆవిష్కరణ గురించి పురాణాన్ని ధృవీకరించడానికి పరిశోధన యొక్క అంశం తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది). అదే సంవత్సరంలో, మెండలీవ్ సెయింట్ పీటర్స్బర్గ్ విశ్వవిద్యాలయంలో టెక్నికల్ కెమిస్ట్రీ ప్రొఫెసర్‌గా నిర్ధారించబడ్డాడు మరియు రెండు సంవత్సరాల తరువాత అతను అకర్బన రసాయన శాస్త్ర విభాగానికి నాయకత్వం వహించాడు.
మెండలీవ్ తన జీవితాంతం వరకు ఆవర్తన సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేశాడు. మెండలీవ్ యొక్క ఇతర శాస్త్రీయ రచనలలో, పరిష్కారాల అధ్యయనం మరియు పరిష్కారాల యొక్క ఆర్ద్రీకరణ సిద్ధాంతం (1865-1887) అభివృద్ధిపై ఒక వరుస రచనలను గమనించవచ్చు. 1872లో అతను వాయువుల స్థితిస్థాపకతను అధ్యయనం చేయడం ప్రారంభించాడు, దాని ఫలితం 1874లో ప్రతిపాదించబడింది. ఆదర్శ వాయువు స్థితి యొక్క సాధారణ సమీకరణం (క్లిపెరాన్-మెండలీవ్ సమీకరణం). 1880-1885లో మెండలీవ్ చమురు శుద్ధి సమస్యలను పరిష్కరించాడు మరియు దాని పాక్షిక స్వేదనం యొక్క సూత్రాన్ని ప్రతిపాదించాడు.
మెండలీవ్ రష్యన్ కెమికల్ సొసైటీ (1868) వ్యవస్థాపకులలో ఒకరు మరియు పదేపదే దాని అధ్యక్షుడిగా ఎన్నికయ్యారు. 1876లో, మెండలీవ్ సెయింట్ పీటర్స్బర్గ్ అకాడెమీ ఆఫ్ సైన్సెస్‌లో సంబంధిత సభ్యుడు అయ్యాడు, అయితే మెండలీవ్ అకాడెమీషియన్‌షిప్ అభ్యర్థిత్వం 1880లో తిరస్కరించబడింది.
D.I. మెండలీవ్ వివిధ దేశాలలో 90 కంటే ఎక్కువ సైన్సెస్ అకాడమీలు, సైంటిఫిక్ సొసైటీలు మరియు విశ్వవిద్యాలయాలలో సభ్యుడు. రసాయన మూలకం నం. 101 (మెండెలీవియం), నీటి అడుగున పర్వత శ్రేణి మరియు చంద్రునికి అవతలి వైపున ఒక బిలం, మరియు అనేక విద్యా సంస్థలు మరియు శాస్త్రీయ సంస్థలు మెండలీవ్ పేరు పెట్టబడ్డాయి. 1962లో, USSR అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ ఒక బహుమతిని మరియు బంగారు పతకాన్ని స్థాపించింది. మెండలీవ్ కెమిస్ట్రీ మరియు కెమికల్ టెక్నాలజీలో అత్యుత్తమ పని కోసం, 1964లో మెండలీవ్ పేరు యూక్లిడ్, ఆర్కిమెడిస్, ఎన్. కోపర్నికస్, జి. గెలీలియో, ఐ. న్యూటన్ పేర్లతో పాటు USAలోని యూనివర్శిటీ ఆఫ్ బ్రిడ్జ్‌పోర్ట్ గౌరవ బోర్డులో చేర్చబడింది. ఎ. లావోసియర్.
1865-1867లో, D.I. మెండలీవ్ కరిగిపోయే ప్రక్రియ రెండు దశలుగా విభజించబడిందని పేర్కొన్నాడు: కరిగిన పదార్ధం, ద్రవంలో ఒక భాగంతో కలిసి, ఒక నిర్దిష్ట రసాయన సమ్మేళనాన్ని ఏర్పరుస్తుంది మరియు ఇది మిగిలిన అదే ద్రవంలో కరిగిపోతుంది. ప్రతి దశ రసాయన శక్తుల చర్య ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, కానీ వివిధ తీవ్రత. చాలా శోధించిన తరువాత, ఈ పరస్పర చర్య అదనపు ద్రావకం యొక్క కణాలతో సమ్మేళనం యొక్క కణాల మార్పిడి యొక్క స్వభావంలో ఉందని అతను నిర్ధారణకు వచ్చాడు. రసాయన అనుబంధం యొక్క బలహీనమైన శక్తులు కనిపించినప్పుడు, రసాయన పరస్పర చర్య యొక్క అత్యంత సాధారణ సందర్భంలో పరిష్కారాలను పరిగణిస్తే, "అసోసియేషన్" మరియు "డిసోసియేషన్" అనే భావనలను పరిచయం చేస్తే, పరిష్కారాలను పరమాణు సిద్ధాంతంతో పునరుద్దరించవచ్చని మెండలీవ్ నమ్మాడు.
పరిష్కారాల సిద్ధాంతం యొక్క ప్రాథమిక సూత్రాలు, ద్రావణాన్ని తయారు చేసే పదార్ధాల పరస్పర చర్య, విచ్ఛేదనం మరియు మొబైల్ సమతుల్యత స్థితిలో ఉన్న కొన్ని సమ్మేళనాలు ఏర్పడటం, సామూహిక చర్య యొక్క చట్టానికి లోబడి, మెండలీవ్ 1883 లో అభివృద్ధి చేశారు- 1887. అతను "నిర్దిష్ట గురుత్వాకర్షణ ద్వారా సజల ద్రావణాల అధ్యయనం" (1887) అనే ప్రాథమిక మోనోగ్రాఫ్‌లో సమర్పించిన పెద్ద మొత్తంలో వాస్తవ విషయాలను సేకరించి, క్రమబద్ధీకరించాడు.
రెండు-భాగాల వ్యవస్థలను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, D.I. మెండలీవ్ 233 పదార్ధాల కూర్పుపై సాంద్రత యొక్క ఆధారపడటాన్ని పరిశీలించారు. ఆల్కాలిస్, నైట్రిక్ యాసిడ్, ఆక్సిజన్, నైట్రోజన్, కార్బోనిక్ యాసిడ్, వివిధ ఉష్ణోగ్రతలు మరియు సాంద్రతలలో వివిధ సేంద్రీయ సమ్మేళనాల పరిష్కారాల సజల ద్రావణాల కోసం కూర్పుపై సాంద్రత యొక్క ఆధారపడటాన్ని అతను అధ్యయనం చేశాడు.
మెండలీవ్ పరిష్కారాలను అధ్యయనం చేశాడు, దీనిలో ద్రావణాన్ని రూపొందించే పదార్థాల లక్షణాలు బాగా మారాయి. పరిష్కారం యొక్క భాగాల పరస్పర చర్యను గుర్తించకుండా, మెండలీవ్ ప్రకారం, పరిష్కారాల కూర్పు మారినప్పుడు లక్షణాలలో మార్పులను వివరించడం అసాధ్యం.
D.I. మెండలీవ్ ఇలా వ్రాశాడు, "పరిష్కారాలు రసాయన చర్య యొక్క సాధారణ నియమాలచే నిర్వహించబడుతున్నాయి, రసాయన శాస్త్రాన్ని శక్తివంతం చేసే అదే నిర్దిష్ట సమ్మేళనాలను కలిగి ఉన్నాయని ఇప్పుడు నాకు స్పష్టంగా మరియు సందేహం లేకుండా ఉంది."
3.2 వాంట్ హాఫ్ యొక్క ఓస్మోటిక్ సిద్ధాంతం
మొదలైనవి.................
అర్హేనియస్ లవణాలు, ఆమ్లాలు మరియు ధాతువుల ద్రావణాల యొక్క విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిర్వహించే సామర్థ్యం మరియు వాన్ట్ హాఫ్ మరియు రౌల్ట్ చట్టాల నుండి ఈ పదార్ధాల పరిష్కారాల వ్యత్యాసాల మధ్య సన్నిహిత సంబంధాన్ని దృష్టిని ఆకర్షించాడు. ద్రావణం యొక్క విద్యుత్ వాహకత నుండి దాని ద్రవాభిసరణ పీడనాన్ని లెక్కించడం సాధ్యమవుతుందని అతను చూపించాడు మరియు అందువల్ల దిద్దుబాటు కారకం L. విద్యుత్ వాహకత నుండి అతను లెక్కించిన i యొక్క విలువలు దాని కోసం కనుగొనబడిన విలువలతో సమానంగా ఉంటాయి. ఇతర పద్ధతుల ద్వారా పరిష్కారాలు.
ఎలెక్ట్రోలైట్ సొల్యూషన్స్ యొక్క అధిక ద్రవాభిసరణ ఒత్తిడికి కారణం అర్హేనియస్ ప్రకారం, ఎలక్ట్రోలైట్స్ అయాన్లుగా విచ్ఛేదనం. ఫలితంగా, ఒక వైపు, ద్రావణంలోని మొత్తం కణాల సంఖ్య పెరుగుతుంది మరియు తత్ఫలితంగా, ద్రవాభిసరణ పీడనం, ఆవిరి పీడనం తగ్గడం మరియు మరిగే మరియు గడ్డకట్టే ఉష్ణోగ్రతలలో మార్పులు పెరుగుతాయి, మరోవైపు, అయాన్లు దీని సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయిస్తాయి. విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిర్వహించడానికి పరిష్కారం.
ఈ ఊహలు తరువాత ఒక పొందికైన సిద్ధాంతంగా అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదం యొక్క సిద్ధాంతం.
ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం, నీటిలో కరిగిపోయినప్పుడు, ఎలక్ట్రోలైట్లు ధనాత్మకంగా మరియు ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన అయాన్లుగా విడిపోతాయి (విచ్ఛిన్నం). ధనాత్మకంగా ఛార్జ్ చేయబడిన అయాన్లు అంటారు కాటయాన్స్,వీటిలో, ఉదాహరణకు, హైడ్రోజన్ మరియు మెటల్ అయాన్లు ఉన్నాయి. ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడిన అయాన్లు అంటారు అయాన్లు: వీటిలో ఆమ్ల అవశేష అయాన్లు మరియు హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు ఉన్నాయి. ద్రావణి అణువుల వలె, ద్రావణంలోని అయాన్లు క్రమరహిత ఉష్ణ చలన స్థితిలో ఉంటాయి.
ఎలెక్ట్రోలైటిక్ డిస్సోసియేషన్ ప్రక్రియ రసాయన సమీకరణాలను ఉపయోగించి చిత్రీకరించబడింది. ఉదాహరణకు, HCl యొక్క డిస్సోసియేషన్ సమీకరణం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది:
ఎలక్ట్రోలైట్‌లను అయాన్లుగా విభజించడం ఈ అధ్యాయం ప్రారంభంలో చర్చించబడిన వాన్ట్ హాఫ్ మరియు రౌల్ట్ చట్టాల నుండి విచలనాలను వివరిస్తుంది. ఉదాహరణగా, మేము NaCL సొల్యూషన్ యొక్క ఫ్రీజింగ్ పాయింట్‌లో తగ్గుదలని ఉదహరించాము.ఈ ద్రావణం యొక్క ఫ్రీజింగ్ పాయింట్‌లో తగ్గుదల ఎందుకు ఎక్కువగా ఉందో ఇప్పుడు అర్థం చేసుకోవడం కష్టం కాదు. సోడియం క్లోరైడ్ Na + మరియు Cl - అయాన్ల రూపంలో ద్రావణంలోకి వెళుతుంది. ఈ సందర్భంలో, NaCl యొక్క ఒక మోల్ నుండి, 6.02 IO 23 కణాలు పొందబడవు, కానీ రెండు రెట్లు ఎక్కువ. అందువల్ల, NaCl ద్రావణంలో ఘనీభవన ఉష్ణోగ్రతలో తగ్గుదల అదే సాంద్రత కలిగిన ఎలక్ట్రోలైట్ కాని ద్రావణంలో కంటే రెండు రెట్లు పెద్దదిగా ఉండాలి.
అదేవిధంగా, బేరియం క్లోరైడ్ యొక్క చాలా పలుచన ద్రావణంలో, సమీకరణం ప్రకారం విడదీయడం
బేరియం క్లోరైడ్ BaCl 2 అణువుల రూపంలో ఉంటే ద్రావణంలోని కణాల సంఖ్య కంటే 3 రెట్లు ఎక్కువ కాబట్టి, వాంట్ హాఫ్ చట్టం ద్వారా లెక్కించిన దానికంటే ద్రవాభిసరణ పీడనం 3 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది.
అందువల్ల, ఎలక్ట్రోలైట్స్ యొక్క సజల ద్రావణాల లక్షణాలు, మొదటి చూపులో వాన్ట్ హాఫ్ మరియు రౌల్ట్ చట్టాలకు విరుద్ధంగా ఉంటాయి, అదే చట్టాల ఆధారంగా వివరించబడ్డాయి.
అయినప్పటికీ, అర్హేనియస్ సిద్ధాంతం పరిష్కారాలలో దృగ్విషయం యొక్క సంక్లిష్టతను పరిగణనలోకి తీసుకోలేదు. ప్రత్యేకించి, ఆమె అయాన్లను ద్రావణి అణువుల నుండి స్వతంత్ర కణాలుగా పరిగణించింది. అర్హేనియస్ సిద్ధాంతం మెండలీవ్ యొక్క రసాయన, లేదా హైడ్రేట్, పరిష్కారాల సిద్ధాంతం ద్వారా వ్యతిరేకించబడింది, ఇది ద్రావకంతో ఒక ద్రావకం యొక్క పరస్పర చర్య యొక్క ఆలోచనపై ఆధారపడింది. రెండు సిద్ధాంతాల యొక్క స్పష్టమైన వైరుధ్యాన్ని అధిగమించడంలో, గొప్ప క్రెడిట్ రష్యన్ శాస్త్రవేత్త I.A. కబ్లుకోవ్, అయాన్ల ఆర్ద్రీకరణను మొదట సూచించారు. ఈ ఆలోచన యొక్క అభివృద్ధి తరువాత అర్హేనియస్ మరియు మెండలీవ్ సిద్ధాంతాల ఏకీకరణకు దారితీసింది.
- ఇవాన్ అలెక్సీవిచ్ కబ్లుకోవ్ (1857-1942) పరిష్కారాల యొక్క విద్యుత్ వాహకతను అధ్యయనం చేశాడు. అతని పని "రసాయన సమతౌల్య సిద్ధాంతానికి సంబంధించి పరిష్కారాల యొక్క ఆధునిక సిద్ధాంతాలు (వాన్ట్ హోఫ్ఫై అర్హేనియస్)" రష్యాలో భౌతిక రసాయన శాస్త్రం అభివృద్ధిపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపింది మరియు విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం యొక్క సిద్ధాంతాన్ని లోతుగా చేయడానికి దోహదపడింది.
కొన్ని పరిష్కారాలు విద్యుత్తును ఎందుకు నిర్వహిస్తాయి మరియు మరికొన్ని ఎందుకు చేయవు అని మీరు ఎప్పుడైనా ఆలోచిస్తున్నారా? ఉదాహరణకు, జుట్టు ఆరబెట్టేటప్పుడు స్నానం చేయకపోవడమే మంచిదని అందరికీ తెలుసు. అన్ని తరువాత, నీరు విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క మంచి కండక్టర్, మరియు ఒక పని జుట్టు ఆరబెట్టేది నీటిలో పడితే, అది నివారించబడదు. వాస్తవానికి, నీరు కరెంట్ యొక్క మంచి కండక్టర్ కాదు. విద్యుత్తును మెరుగ్గా నిర్వహించే పరిష్కారాలు ఉన్నాయి. ఇటువంటి పదార్థాలను ఎలక్ట్రోలైట్స్ అంటారు. వీటిలో ఆమ్లాలు, ఆల్కాలిస్ మరియు నీటిలో కరిగే లవణాలు ఉన్నాయి.
ఎలక్ట్రోలైట్స్ - వారు ఎవరు?
ప్రశ్న తలెత్తుతుంది: కొన్ని పదార్ధాల పరిష్కారాలు విద్యుత్తును ఎందుకు ప్రసారం చేస్తాయి, ఇతరులు అలా చేయరు? ఇది చార్జ్డ్ పార్టికల్స్ - కాటయాన్స్ మరియు అయాన్ల గురించి. నీటిలో కరిగిపోయినప్పుడు, ఎలక్ట్రోలైట్లు అయాన్లుగా విడిపోతాయి, ఇవి విద్యుత్ ప్రవాహానికి గురైనప్పుడు, ఇచ్చిన దిశలో కదులుతాయి. ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన కాటయాన్లు ప్రతికూల ధ్రువం వైపు కదులుతాయి, కాథోడ్, మరియు ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన అయాన్లు సానుకూల ధ్రువం, యానోడ్ వైపు కదులుతాయి. నీటిలో కరిగిన లేదా కరిగినప్పుడు ఒక పదార్ధం అయాన్లుగా కుళ్ళిపోయే ప్రక్రియను గర్వంగా ఎలక్ట్రోలైటిక్ డిస్సోసియేషన్ అంటారు.
స్వీడిష్ శాస్త్రవేత్త S. అర్హేనియస్ విద్యుత్తును ప్రసారం చేయడానికి పరిష్కారాల లక్షణాలను అధ్యయనం చేసినప్పుడు ఈ పదాన్ని ఉపయోగించారు. దీన్ని చేయడానికి, అతను ఒక ద్రావణం ద్వారా కొంత పదార్థాన్ని షార్ట్ సర్క్యూట్ చేసి, లైట్ బల్బ్ వెలుగులోకి వచ్చిందో లేదో పర్యవేక్షించాడు. ఒక ప్రకాశించే లైట్ బల్బ్ వెలిగిస్తే, పరిష్కారం విద్యుత్తును నిర్వహిస్తుందని అర్థం, ఇది ఈ పదార్ధం ఎలక్ట్రోలైట్ అని నిర్ధారణకు దారితీస్తుంది. లైట్ బల్బ్ ఆరిపోయినట్లయితే, పరిష్కారం విద్యుత్తును నిర్వహించదు, కాబట్టి ఈ పదార్ధం నాన్-ఎలక్ట్రోలైట్. నాన్-ఎలక్ట్రోలైట్స్‌లో చక్కెర, ఆల్కహాల్ మరియు గ్లూకోజ్ ద్రావణాలు ఉంటాయి. కానీ టేబుల్ ఉప్పు మరియు సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం యొక్క పరిష్కారాలు విద్యుత్తును బాగా నిర్వహిస్తాయి, అందువల్ల వాటిలో విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం జరుగుతుంది.
వియోగం ఎలా జరుగుతుంది?
తదనంతరం, విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదం యొక్క సిద్ధాంతం అభివృద్ధి చేయబడింది మరియు రష్యన్ శాస్త్రవేత్తలు I.A. కబ్లుకోవ్ మరియు V.A. Kistyakovsky, D.I ద్వారా పరిష్కారాల రసాయన సిద్ధాంతాన్ని దాని సమర్థనకు వర్తింపజేస్తుంది. మెండలీవ్.
ఈ శాస్త్రవేత్తలు ఆమ్లాలు, ఆల్కాలిస్ మరియు లవణాల యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ఆర్ద్రీకరణ ఫలితంగా సంభవిస్తుందని కనుగొన్నారు, అంటే, నీటి అణువులతో దాని పరస్పర చర్య. ఈ ప్రక్రియ ఫలితంగా ఏర్పడిన అయాన్లు, కాటయాన్లు మరియు అయాన్లు హైడ్రేట్ చేయబడతాయి, అనగా దట్టమైన రింగ్‌లో వాటిని చుట్టుముట్టే నీటి అణువులతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. వాటి లక్షణాలు హైడ్రేటెడ్ అయాన్ల నుండి గణనీయంగా భిన్నంగా ఉంటాయి.
కాబట్టి, స్ట్రోంటియం నైట్రేట్ Sr (NO3) 2 యొక్క ద్రావణంలో, అలాగే సీసియం హైడ్రాక్సైడ్ CsOH యొక్క పరిష్కారాలలో, విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం జరుగుతుంది. ఈ ప్రక్రియ యొక్క ఉదాహరణలు క్రింది విధంగా వ్యక్తీకరించబడతాయి:
Sr(NO3)2 = Sr2+ + 2NO3 -,
ఆ. స్ట్రోంటియం నైట్రేట్ యొక్క ఒక అణువు యొక్క విచ్ఛేదనం మీద, ఒక స్ట్రోంటియం కేషన్ మరియు 2 నైట్రేట్ అయాన్లు ఏర్పడతాయి;
CsOH = Cs+ + OH-,
ఆ. ఒక సీసియం హైడ్రాక్సైడ్ అణువు యొక్క విచ్ఛేదనం ఒక సీసియం కేషన్ మరియు ఒక హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
ఆమ్లాల విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం అదేవిధంగా జరుగుతుంది. హైడ్రోయోడిక్ ఆమ్లం కోసం, ఈ ప్రక్రియ క్రింది సమీకరణం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది:
ఆ. హైడ్రోయోడిక్ ఆమ్లం యొక్క ఒక అణువు యొక్క విచ్ఛేదనం ఒక హైడ్రోజన్ కేషన్ మరియు ఒక అయోడిన్ అయాన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
డిస్సోసియేషన్ మెకానిజం.
ఎలక్ట్రోలైట్ పదార్ధాల విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం అనేక దశల్లో జరుగుతుంది. NaCl, NaOH వంటి అయానిక్ రకం బంధంతో కూడిన పదార్ధాల కోసం, ఈ ప్రక్రియ మూడు వరుస ప్రక్రియలను కలిగి ఉంటుంది:
మొదటిది, 2 వ్యతిరేక ధ్రువాలు (పాజిటివ్ మరియు నెగటివ్) మరియు ద్విధ్రువాన్ని సూచించే నీటి అణువులు క్రిస్టల్ అయాన్ల వద్ద ఉంటాయి. అవి క్రిస్టల్ యొక్క ప్రతికూల అయాన్‌కు సానుకూల ధ్రువంతో జతచేయబడతాయి మరియు దీనికి విరుద్ధంగా, ప్రతికూల ధ్రువంతో - క్రిస్టల్ యొక్క సానుకూల అయాన్‌కు;
అప్పుడు క్రిస్టల్ అయాన్లు నీటి ద్విధ్రువాల ద్వారా హైడ్రేట్ చేయబడతాయి,
మరియు దీని తర్వాత మాత్రమే హైడ్రేటెడ్ అయాన్లు వేర్వేరు దిశల్లోకి మారడం మరియు ద్రావణంలో యాదృచ్ఛికంగా కదలడం లేదా విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా ప్రభావితమయ్యే వరకు కరుగుతాయి.
HCl మరియు ఇతర ఆమ్లాల వంటి పదార్ధాల కోసం, డిస్సోసియేషన్ ప్రక్రియ సారూప్యంగా ఉంటుంది, ప్రారంభ దశలో సమయోజనీయ బంధం నుండి అయానిక్ బంధానికి పరివర్తన నీటి ద్విధ్రువాల చర్య కారణంగా సంభవిస్తుంది. పదార్ధాల విచ్ఛేదనం యొక్క సిద్ధాంతం యొక్క ప్రధాన అంశాలు ఇవి.
ఎలక్ట్రోలైట్ల సిద్ధాంతం 19వ శతాబ్దం మొదటి అర్ధభాగంలో ఉంది, M. ఫెరడే టేబుల్ ఉప్పు యొక్క పరిష్కారాలతో తన ప్రసిద్ధ ప్రయోగాలను నిర్వహించినప్పుడు. అతను దానిని స్థాపించాడు పూర్తిగా స్వచ్ఛమైన నీరుఇది చాలా పేలవంగా విద్యుత్తును నిర్వహిస్తుంది, కానీ మీరు దానికి కొన్ని ఉప్పు స్ఫటికాలను జోడిస్తే, వాహకత వెంటనే పెరుగుతుంది. అయినప్పటికీ, విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిర్వహించగల సామర్థ్యం ఉన్న కొన్ని కణాలుగా నీటిలో ఉప్పు విచ్ఛిన్నమవుతుందని ఊహ పుట్టింది, అయితే, పూర్తి సిద్ధాంతం, ఈ ప్రక్రియలన్నింటినీ పరిష్కారాలలో వివరిస్తుంది, ఇది చాలా తరువాత కనిపించింది.
విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం సిద్ధాంతం
1883-1887 కాలంలో స్వాంటే అర్హేనియస్ అనే సిద్ధాంతం స్థాపించబడింది, కరిగే పదార్ధం (ఎలక్ట్రోలైట్) యొక్క అణువులు ధ్రువ లేదా ధ్రువేతర ద్రవంలోకి ప్రవేశించినప్పుడు, అవి అనే ఆలోచనపై ఆధారపడింది. అయాన్లలోకి విచ్ఛేదనం. ఎలక్ట్రోలైట్స్ అనేది స్వతంత్ర ఉనికిని కలిగి ఉండే అయాన్లుగా ద్రావణంలో ఆకస్మికంగా విచ్ఛిన్నమయ్యే సమ్మేళనాలు. ఏర్పడిన అయాన్ల సంఖ్య, వాటి నిర్మాణం మరియు ఛార్జ్ యొక్క పరిమాణం వేరుచేయబడిన అణువు యొక్క స్వభావంపై మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటాయి.
రద్దు యొక్క లక్షణాలను వివరించడంలో సిద్ధాంతాన్ని ఉపయోగించడానికి, అనేక ఊహలు ఉపయోగించబడతాయి, అవి: విచ్ఛేదనం అసంపూర్తిగా ఉందని భావించబడుతుంది, అయాన్లు (వాటి ఎలక్ట్రాన్ షెల్లు) ఒకదానితో ఒకటి స్పందించవు మరియు వాటి ప్రవర్తనను దీని ద్వారా వివరించవచ్చు. ఆదర్శ పరిస్థితుల్లో సామూహిక చర్య యొక్క చట్టం. మేము పరిగణనలోకి తీసుకుంటే సైద్ధాంతిక వ్యవస్థ, ఎలక్ట్రోలైట్ CA దాని డిస్సోసియేషన్ యొక్క ఉత్పత్తులతో దశ సమతౌల్యంలో ఉంటుంది - K+ కేషన్ మరియు A- అయాన్, అప్పుడు, ద్రవ్యరాశి చర్య యొక్క చట్టం ప్రకారం, డిస్సోసియేషన్ ప్రతిచర్య కోసం ఒక సమీకరణాన్ని నిర్మించడం సాధ్యమవుతుంది:
KA = K+ + A- (1)
సమతాస్థితి స్థిరాంకం, ఐసోథర్మల్ పరిస్థితులలో పదార్థాల సాంద్రతల పరంగా వ్రాయబడుతుంది, ఈ క్రింది విలువను కలిగి ఉంటుంది:
Kd = x / (2)
ఈ సందర్భంలో (సమీకరణం 2లో), సమతౌల్య స్థిరాంకం Kd అనేది డిస్సోసియేషన్ స్థిరాంకం కంటే మరేమీ కాదు, విలువలు, , కుడి వైపున ఎలక్ట్రోలైట్ మరియు దాని డిస్సోసియేషన్ ఉత్పత్తుల సమతౌల్య సాంద్రతలు ఉంటాయి.
రచయితచే వర్తించబడిన అర్హేనియస్ సిద్ధాంతం యొక్క ఊహలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, ప్రత్యేకించి, డిస్సోసియేషన్ యొక్క అసంపూర్ణత గురించి, డిస్సోసియేషన్ డిగ్రీ - α పరిచయం చేయబడింది. ఈ విధంగా, మనం ద్రావణం C (mol/l) యొక్క గాఢతను వ్యక్తీకరించినట్లయితే, ప్రతి లీటరు ద్రావణంలో αC మోల్ ఆఫ్ ఎలక్ట్రోలైట్ (CA) ఉంటుంది మరియు దాని సమతౌల్య సాంద్రత (1-α)C mol/lగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. ప్రతిచర్య సమీకరణం (1) నుండి ఎలక్ట్రోలైట్ (CA) యొక్క αC మోల్‌కు ఒకే మొత్తంలో K+ మరియు A- అయాన్లు ఏర్పడతాయని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది. మేము ఈ పరిమాణాలన్నింటినీ సమీకరణం (2)కి ప్రత్యామ్నాయం చేసి, అనేక సరళీకరణలను నిర్వహిస్తే, మేము సూత్రాన్ని పొందుతాము డిస్సోసియేషన్ స్థిరాంకాలు(డిగ్రీ ఆఫ్ డిసోసియేషన్ ఫార్ములా):
Kd = ∝ 2 x C /1-∝ (3)
ఈ సమీకరణం వివిధ పరిష్కారాలలో విద్యుద్విశ్లేషణ డిస్సోసియేషన్ స్థాయిని లెక్కించడానికి అనుమతిస్తుంది.
అర్హేనియస్ సిద్ధాంతం చాలా మందికి దారితీసింది శాస్త్రీయ ఆదేశాలురసాయన శాస్త్రంలో: దాని సహాయంతో, ఆమ్లాలు మరియు స్థావరాల యొక్క మొదటి సిద్ధాంతాలు సృష్టించబడ్డాయి, సజాతీయ వ్యవస్థలలో భౌతిక రసాయన ప్రక్రియలకు వివరణలు ఇవ్వబడ్డాయి. అయినప్పటికీ, ఇది దాని లోపాలు లేకుండా కాదు, ఇది ప్రధానంగా సిద్ధాంతం అంతర్గత పరస్పర చర్యలను పరిగణనలోకి తీసుకోదు.
ఉదాహరణలతో ఎలక్ట్రోలైట్ల వర్గీకరణ
ఎలక్ట్రోలైట్లు బలహీనమైనవి మరియు బలమైనవిగా వర్గీకరించబడ్డాయి, క్రమానుగతంగా మధ్యస్థ-బలం ఎలక్ట్రోలైట్ల సమూహాన్ని వేరు చేస్తాయి. బలమైన ఎలక్ట్రోలైట్లు అవి ద్రావణంలో విడదీయడం ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి పూర్తిగా. నియమం ప్రకారం, ఇవి బలమైన ఖనిజ ఆమ్లాలు, ఉదాహరణకు:
- నైట్రిక్ యాసిడ్ - HNO3.
- హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం - HCl.
- పెర్క్లోరిక్ ఆమ్లం - HClO4.
- ఫాస్పోరిక్ ఆమ్లం - H3PO4.
బలమైన ఎలక్ట్రోలైట్లు స్థావరాలు కావచ్చు, ఉదాహరణకు:
- పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్ - KOH.
బలమైన ఎలక్ట్రోలైట్స్‌లో ఎక్కువ భాగం లవణాలు (NaCl, Na2SO4, Ca (NO3)2, CH3COONa, క్లోరైడ్‌లు, సల్ఫైడ్‌లు).
బలహీనమైన ఎలక్ట్రోలైట్లు, దీనికి విరుద్ధంగా, ద్రావణాలలో పాక్షికంగా హైడ్రేట్ చేయబడతాయి. ఈ సమూహంలో అకర్బన ఆమ్లాలు (H2CO3, H3BO3, H3AsO4), బలహీనమైన స్థావరాలు (అమ్మోనియం), కొన్ని లవణాలు (HgCl2), సేంద్రీయ ఆమ్లాలు (CH3COOH, C6H5COOH), ఫినాల్స్ మరియు అమైన్‌లు ఉండాలి. IN కాని సజల పరిష్కారాలుఅదే సమ్మేళనాలు బలమైన మరియు బలహీనమైన ఎలక్ట్రోలైట్‌లుగా ఉంటాయి, తద్వారా ద్రావకం యొక్క స్వభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
ఆమ్లాలు, క్షారాలు మరియు లవణాల విచ్ఛేదనం
ఆమ్లాల కోసం నమూనాలు
సజల ద్రావణాలలో ఆమ్లాల విద్యుత్ విచ్ఛేదనం సమయంలో, ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన హైడ్రోజన్ అయాన్లు (H+) తప్పనిసరిగా కాటయాన్లుగా ఏర్పడతాయి:
HNO3 → H+ + NO3-
యాసిడ్ పాలిబాసిక్ అయితే (ఉదాహరణకు: H2SO4 యొక్క విచ్ఛేద సమీకరణం), అప్పుడు డిస్సోసియేషన్ వరుసగా జరుగుతుంది, ప్రతిసారీ ఒక హైడ్రోజన్ అయాన్‌ను తొలగిస్తుంది:
H2SO4 → H + + HSO4- మొదటి దశ - హైడ్రోజన్ సల్ఫేట్ అయాన్
HSO4- → H + + SO4- రెండవ దశ - సల్ఫేట్ అయాన్
ఒక పాలీబాసిక్ యాసిడ్ కోసం ప్రక్రియ, ఒక నియమం వలె, మొదటి దశలో సాధ్యమైనంత వరకు కొనసాగుతుంది, తదుపరి వాటి యొక్క డిస్సోసియేషన్ డిగ్రీ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.
ఆల్కాలిస్ కోసం ప్రక్రియ యొక్క లక్షణాలు
సజల ద్రావణాలలో క్షారాలు విడిపోయినప్పుడు, ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన హైడ్రాక్సిల్ అయాన్ (OH-) తప్పనిసరిగా ఏర్పడుతుంది:
NaOH → Na+ + OH-
పాలియాసిడ్ స్థావరాల ప్రక్రియ (ఉదాహరణకు, మెగ్నీషియం హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క విచ్ఛేదనం యొక్క విధానం) పాలిబాసిక్ ఆమ్లాల మాదిరిగానే బహుళ-దశల పద్ధతిలో కొనసాగుతుంది:
Mg (OH)2 → OH- + Mg (OH)+ మొదటి దశ
Mg (OH)+ → OH- + Mg2+ రెండవ దశ
డిస్సోసియేషన్ ప్రక్రియలో హైడ్రోజన్ కాటయాన్స్ మరియు హైడ్రాక్సిల్ అయాన్లు రెండూ ఏర్పడే సందర్భాలు కూడా ఉన్నాయి (అంఫోలైట్స్ లేదా యాంఫోటెరిక్ సమ్మేళనాల విచ్ఛేదనం సమయంలో, ఉదాహరణకు, Zn, Al):
2OH- + Zn2+ + 2H2O ←→ Zn (OH)2 + H2O ←→ 2- + 2H+
ఆమ్ల మరియు ప్రాథమిక లవణాల కోసం ప్రవాహ నియమాలు
ఆమ్ల లవణాల కోసం, ప్రధాన నమూనా క్రింది విధంగా ఉంటుంది - కాటయాన్స్ (పాజిటివ్ చార్జ్డ్ లోహాలు) మొదట విడదీయబడతాయి, ఆపై మాత్రమే హైడ్రోజన్ కాటయాన్స్:
KHSO4 → K+ + HSO4- మొదటి దశ
HSO4 - → H+ + SO4- రెండవ దశ
ప్రాథమిక లవణాలలో, అన్నింటిలో మొదటిది, యాసిడ్ అవశేషాలు ద్రావణంలోకి వెళతాయి మరియు అప్పుడు మాత్రమే హైడ్రాక్సిల్ అయాన్:
BaOHCl → Cl- + Ba (OH)+ మొదటి దశ
Ba (OH)+ → OH- + Ba2+ రెండవ దశ
pH విలువ
నిర్వచనం, సారాంశం మరియు అర్థం
డిస్సోసియేషన్ ప్రక్రియలు మాత్రమే సంభవించవచ్చు కరిగిన పదార్థాలు, కానీ ఒక ద్రావకం కూడా. అందువల్ల, నీరు బలహీనమైన ఎలక్ట్రోలైట్ మరియు చాలా తక్కువ స్థాయిలో విచ్ఛేదనం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. ప్రక్రియ సమీకరణాన్ని ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయవచ్చు:
H2O= H3O+ + OH-
ఒక నీటి అణువు ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన హైడ్రోజన్ అయాన్లుగా మరియు ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన హైడ్రోనియం అయాన్లుగా విడిపోతుంది. ఈ అయాన్ల ఏకాగ్రత ద్రావణం యొక్క ఆమ్లత స్థాయిని నిర్ణయిస్తుంది - ఎక్కువ హైడ్రోనియం అయాన్లు, ఎక్కువ ఆమ్ల ద్రావణం.
నిజ ద్రావణాలలో హైడ్రోనియం అయాన్ల సాంద్రత, ఒక నియమం వలె, చాలా చిన్నది (ఉదాహరణకు: 5 × 10−6 g/l) అందువలన, సౌలభ్యం కోసం, ఈ విలువ సంవర్గమానంగా తీసుకోబడుతుంది మరియు సానుకూల విలువను పొందేందుకు, ఇది వ్యతిరేక గుర్తుతో తీసుకోబడింది. "హైడ్రోజన్ ఇండెక్స్" లేదా pH భావన యొక్క ఖచ్చితమైన నిర్వచనాన్ని క్లుప్తంగా రూపొందిద్దాం.
pH (హైడ్రోజన్ సూచిక) అనేది హైడ్రోనియం అయాన్ల సాంద్రత యొక్క ప్రతికూల సహజ సంవర్గమానం, ఇది ద్రావణం యొక్క ఆమ్లతను ప్రతిబింబిస్తుంది.
pH= - లాగ్
pH విలువలు సాధారణంగా 0 నుండి 14 వరకు స్కేల్‌లో అంచనా వేయబడతాయి, ఇక్కడ 0 అత్యంత ఆమ్ల ద్రావణం మరియు 14 అత్యంత ఆల్కలీన్. ఒక తటస్థ పరిష్కారం (స్వచ్ఛమైన నీటి pHకి అనుగుణంగా) 7 విలువతో ఒక పరిష్కారంగా పరిగణించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, ఇక్కడ లక్షణ pH విలువలతో అనేక సాధారణ పరిష్కారాలు ఉన్నాయి:
చాలా తక్కువ తరచుగా వారు మరొక సూచికను ఉపయోగించడాన్ని ఆశ్రయిస్తారు - pOH. దాని అర్థంలో, హైడ్రాక్సిల్ అయాన్ల ఏకాగ్రతను ప్రాతిపదికగా తీసుకుంటే తప్ప, ఇది హైడ్రోజన్ సూచికకు ఖచ్చితంగా సమానంగా ఉంటుంది.