В школьном курсе химии дается определение процесса электролитической диссоциации как распада нейтральных молекул растворенного вещества на заряженные частицы (ионы) под действием воды. Природа диссоциации объясняется одним из свойств образующих молекулу элементов, которое называется электроотрицательностью (ЭО).
Электроотрицательность - способность атома элемента притягивать электронную пару (например,
Оба вещества полярны,
ЭОCl > ЭОН; ЭОO > ЭОН. На атоме хлора образуется избыточный отрицательный заряд, на атоме водорода - положительный, но в целом молекула электронейтральна ΗΔ+ → ClΔ-. Вода также имеет дипольный момент:
При растворении диполи воды окружают противоположными зарядами молекулы кислоты, еще сильнее поляризуя ее:
и тепловое движение завершает распад молекул кислоты на ионы по схеме:
HCl → H+ + Cl-.
Следует отметить, что доказать наличие ионов в растворе нельзя, охарактеризовать их состояние в растворе также невозможно. Опытным путем было показано, что чистая дистиллированная вода не проводит электрический ток, но при добавлении в воду некоторых растворимых веществ их растворы становятся электропроводными. Такие растворы получили название «электролиты». На основании большого количества
экспериментальных наблюдений шведский исследователь Сванте Арре-ниус предложил гипотезу, что такие электролиты под воздействием молекул растворителя (воды) распадаются на заряженные частицы - ионы.
Электрическим током называется направленное движение заряженных частиц в проводнике под действием электрического поля. Следовательно, в чистой воде отсутствуют заряженные частицы (нет тока во внешней цепи), а при добавлении в воду веществ - электролитов - они появляются, о чем свидетельствует наличие тока во внешней цепи. Таким образом, переносчиком зарядов в растворах являются тяжелые частицы - ионы (переносчиками зарядов в металлах служат легкие частицы - электроны, несущие элементарный отрицательный заряд - 1,6 ∙ 10-19 Кл). Заряды ионов, кратные заряду электрона, могут быть как отрицательными (анионы), так и положительными (катионы).