Efisica

Dissociação eletrolítica

 



a. Cátions e ânions

A explicação da condução da eletricidade pelas soluções de ácidos, bases e sais em água foi dada pelo físico sueco Svante Arrhenius. Tomemos como exemplo a solução de cloreto de sódio.

Um átomo de sódio contém no núcleo 11 prótons e 12 neutrons; e ao redor do núcleo, 11 elétrons dispostos em três órbitas, como mostra a figura 196: 2 na órbita K, 8 na órbita L e 1 na órbita M. A órbita M, mais externa, tem um só elétron, que está fracamente ligado ao átomo e por isso pode sair do átomo com grande facilidade. Se o átomo de sódio perder esse elétron, se transformará em um íon positivo de sódio. Um íon positivo é chamado cátion.



Figura 196

Um átomo de cloro tem, no núcleo, 17 prótons e 18 neutrons; e ao redor do núcleo, 17 elétrons, dispostos em três órbitas: 2 na órbita K, 8 na órbita L e 7 na órbita M. A órbita M de qualquer átomo pode ter no máximo 8 elétrons. O átomo de cloro normalmente tem 7 elétrons nessa órbita. Ele tem então possibilidade de captar um elétron e se tornar um íon negativo de cloro. Um íon negativo é chamado anion.


b. A molécula

 

Muitos alunos ainda pensam que a molécula de cloreto de sódio é formada pela união de um átomo (neutro) de sódio com um átomo (neutro) de cloro. Isso não é verdade. A molécula de cloreto de sódio é formada pela união de um íon de sódio com um íon de cloro. O que acontece é que como esses íons tem cargas elétricas de sinais opostos, eles se atraem e constituem a molécula de cloreto de sódio.

Em resumo: o que permite a formação da molécula é a força eletrostática de atração dos dois íons que constituem a molécula.

Isso acontece com qualquer molécula. Por exemplo, a molécula de sulfato de cobre ( ) é formada pela atração do cátion de cobre (positivo) com o anion (negativo).


c. Dissociação eletrolítica

 

Vejamos agora porque quando o cloreto de sódio está dissolvido em água ele se comporta de modo diferente do que quando está seco e no ar.

Sabemos da Eletrostática que a força de atração entre duas cargas elétricas é inversamente proporcional à constante dielétrica do meio em que estão as cargas. Ora, a constante dielétrica da água é 80 vezes maior que a do ar ou do vácuo. Então, quando a molécula de cloreto de sódio é colocada na água, a força de atração entre seus íons fica 80 vezes menor do que quando ela está no ar. Essa força se torna então pequena para manter os íons juntos. Como consequência, quando a molécula de cloreto de sódio é colocada na água os íons se separam. Essa separação dos íons que constituem a molécula é chamada dissociação eletrolítica. Os íons separados ficam “vagando” pela solução, sem uma direção determinada.

O que dissemos para o caso do cloreto de sódio vale para qualquer sal, qualquer ácido e qualquer base. Isto é, os sais, os ácidos e as bases se dissociam quando dissolvidos na água.


d. Valência dos íons

 

Chama-se valência de um cátion ao número de elétrons que faltam para que ele se torne um átomo (neutro). Chama-se valência de um anion ao número de elétrons que ele possui em excesso sobre o átomo (neutro). Indica-se um cátion pelo mesmo símbolo do elemento químico correspondente, colocando-se à direita e um pouco acima um número de sinais igual à sua valência. Exemplos: o cátion de sódio é indicado por porque é monovalente; o cátion de cobre é indicado por , porque é bivalente, etc.. Indica-se um anion pelo símbolo do elemento químico correspondente, colocando-se à direita e um pouco acima um número de sinais igual à sua valência. Exemplos: o anion de cloro é indicado por ; o anion de fluor é indicado por , etc..

Para indicar a dissociação eletrolítica das moléculas usamos equações análogas às equações das reações químicas. Por exemplo, a dissociação do cloreto de sódio é indicada assim:

A dissociação do hidróxido de potássio é indicada assim:

A dissociação do ácido sulfúrico:

 

 

© 2007 - Centro de Ensino e Pesquisa Aplicada. Todos os direitos reservados