Mis on elektrolüüt

Mõnede elektrolüütide lahustes eraldub ainult osa molekulidest. Elektrolüütilise dissotsiatsiooni kvantitatiivseks iseloomustamiseks võeti kasutusele dissotsiatsiooniastme mõiste [1].

Klassifikatsioon

Dissotsiatsiooni astme põhjal jagatakse kõik elektrolüüdid kahte rühma

  1. Tugevad elektrolüüdid on elektrolüüdid, mille dissotsiatsiooniaste lahustes on võrdne ühega (see tähendab, et nad dissotsieeruvad täielikult) ega sõltu lahuse kontsentratsioonist. See hõlmab valdavat enamust sooladest, leelistest ja ka mõnest happest.
  2. Nõrgad elektrolüüdid - dissotsiatsiooni aste on väiksem kui üks (see tähendab, et see ei ole täielikult dissotsieerunud) ja väheneb kontsentratsiooni suurenemisega. Nende hulka kuuluvad vesi, hulk happeid, alused p-, d- ja f-elemendid.

Nende kahe rühma vahel puudub selge piir: sama aine võib näidata ühe lahusti tugeva elektrolüüdi ja teises nõrga elektrolüüdi omadusi..

Mõiste "elektrolüüt" kasutamine

Loodusteadustes

Terminit elektrolüüt kasutatakse laialdaselt bioloogias ja meditsiinis. Kõige sagedamini tähendavad need vesilahust, mis sisaldab teatud ioone (nt "elektrolüütide imendumine soolestikus").

Elektrolüüdid tehnoloogias

Sõna elektrolüüt on teaduses ja tehnoloogias laialt levinud, erinevates tööstusharudes võib sellel olla erinev tähendus.

Elektrolüüt elektrokeemias

Mitmekomponentne lahus metallide elektrodepositsiooniks, söövitamiseks jms (tehniline termin, näiteks elektrolüüdi kullamine).

Aku elektrolüüt

Pliiakude väävelhappelahuse üldnimetus

Elektrolüütkondensaator

kuuluvad "elektrolüütilisele" tüübile, milles ühe plaadina kasutatakse elektrolüüdi. Seda tüüpi kondensaatoritel on erinevalt teistest tüüpidest mitu eripära.

  1. väga väikeste mõõtmetega on nende võimsus mitu suurusjärku suurem
  2. elektriskeemide projekteerimisel ja elektrolüütide paigaldamisel on vaja jälgida ühenduse polaarsust, vastasel juhul need tingimata plahvatavad (halvimal juhul) või lihtsalt paisuvad ja voolavad välja (parimal juhul) [2]
  3. töötavad märkimisväärselt madalatel sagedustel, vaid mõnekümne kHz piires, suudab enamik muud tüüpi kondensaatoreid töötada sagedustel kuni kümneid, sadu, tuhandeid MHz ja kõrgemaid.

Märkused

  1. ↑ dissotsiatsiooniaste (α) on ioonideks dissotsieerunud molekulide arvu ja lahustunud elektrolüüdi molekulide koguarvu suhe.
  2. ↑ Erandiks on spetsiaalsed mittepolaarsed elektrolüütkondensaatorid, mis on ühel juhul kaks elektrolüütkondensaatorit, ühendatud järjestikku ja tingimata üksteise polaarsuse vastas (pluss pluss pluss miinus miinus miinus)

Vaata ka

  • Elektrolüütiline dissotsiatsioon

Wikimedia Foundation. 2010.

  • Elektrolüüt (keemia)
  • Electrolux

Vaadake, mis on "elektrolüüdid" teistes sõnastikes:

ELEKTROLÜÜTID - laiemas tähenduses vedelad või tahked VA-s ja süsteemides, milles ioonid on märgatavas kontsentratsioonis, põhjustades nende kaudu elektrit. vool (ioonjuhtivus); kitsas tähenduses va, lagunedes p reioonides ioonideks. E. lahustamisel...... Füüsiline entsüklopeedia

ELEKTROLÜÜTID - ELEKTROLÜÜTID, vedelad või tahked ained, milles on ioone, mis võivad liikuda ja juhtida elektrivoolu. Kitsas tähenduses keemilised ühendid, mis elektrolüütilise dissotsiatsiooni tõttu lahustes lagunevad ioonideks...... kaasaegne entsüklopeedia

ELEKTROLÜÜTID - ained, mis lagunevad galvaanilise mõju all. praegune. Vene keeles sisalduvate võõrsõnade sõnastik. Pavlenkov F., 1907. ELEKTROLÜTAB keha, mis on elektrivoolu abil lagunenud keemiliselt lihtsateks komponentideks, st üle mille...... Vene keele võõrsõnade sõnastik

Elektrolüüdid - ELEKTROLÜÜTID, vedelad või tahked ained, mis sisaldavad ioone, mis võivad liikuda ja juhtida elektrivoolu. Kitsas tähenduses keemilised ühendid, mis elektrolüütilise dissotsiatsiooni tõttu lahustes lagunevad ioonideks...... Illustreeritud entsüklopeediline sõnastik

ELEKTROLÜÜTID - (elektrist. Ja. Kirjutatud) vedelad või tahked ained, milles on märgatavaid ioonide kontsentratsioone, mis suudavad elektrivoolu liikuda ja juhtida. Soola kitsas tähenduses, mille lahused juhivad elektrivoolu...... Suur entsüklopeediline sõnaraamat

ELEKTROLÜÜTID - vesi ja muud leeliste, hapete ja soolade lahused, juhtiv elektr. praegune. E. helistas. teist tüüpi juhid, kuna need erinevad teravalt metallidest (esimese liigi juhid). Elektr. Esimest tüüpi juhte läbiv vool ei tekita tehnilist raudteesõnastikku

elektrolüüdid - - süsteemid, mille ioonjuhtivus on vedelas või tahkes olekus. Analüütilise keemia sõnastik [3]... Keemilised terminid

Elektrolüüdid - - soolad ja muud kemikaalid, mille lahused juhivad elektrolüütilise dissotsiatsiooni tulemusena tekkinud ioonide olemasolu tõttu elektrivoolu. [Betooni ja raudbetooni terminoloogiline sõnastik. FSUE "Uurimiskeskus" Ehitus "NIIZhB... Ehitusmaterjalide mõistete, määratluste ja selgituste entsüklopeedia

Elektrolüüdid - [elektrolüüdid] vedelad või tahked ained, milles elektrolüütilise dissotsiatsiooni tulemusena moodustuvad ioonid mis tahes märgatavas kontsentratsioonis, põhjustades otsese elektrivoolu läbimist. Elektrolüüdid lahustes...... Metallurgia entsüklopeediline sõnaraamat

ELEKTROLÜÜTID - ioonjuhtivusega ained; neid nimetatakse teist tüüpi juhtideks, nende kaudu voolu läbimisega kaasneb aine ülekandmine. Elektrolüütide hulka kuuluvad nii sulatatud soolad, oksiidid või hüdroksiidid kui ka (mida esineb märkimisväärselt...... Collier's Encyclopedia

elektrolüüdid

ELEKTROLÜÜTID

ained, milles ioonid on märgatavas kontsentratsioonis, mis põhjustavad elektrit. vool (ioonjuhtivus). Helistas ka E. teist tüüpi dirigendid. Selle sõna kitsamas tähenduses on E. ained, mille lahuses olevad molekulid lagunevad elektrolüütilise dissotsiatsiooni tõttu ioonideks. Eristage tahkeid elektrolüüte, elektrolüütide lahuseid ja ioonseid sulatisi. Sageli nimetatakse ka elektrolüütide lahuseid. E. Sõltuvalt lahusti tüübist eristatakse E. vett ja mittevett elektrolüüte. Suure molekulmassiga on tegemist eriklassiga. E. - polüelektrolüüdid.

Vastavalt elektrolüüsi käigus tekkinud ioonide olemusele. vesilahuste, soolade (neil puuduvad H + ja OH - ioonid), hapete (domineerivad H + ioonid) ja aluste (ülekaalus on OH - ioonid) dissotsiatsioon. Kui molekulide E. dissotsieerumise ajal langeb katioonide arv kokku anioonide arvuga, siis selliseid E. nimetatakse. sümmeetriline (1,1 - valents, nt KCl, 2,2-valents, nt CaSO4, jne.). Vastasel juhul kutsutakse E.. asümmeetriline (1,2-valentne E., näiteks H2NII4, Näiteks 3,1-valentne. A1 (OH)3, jne.).

Elektrolüütilise võime järgi. E. dissotsiatsioon jaguneb tavapäraselt tugevaks ja nõrgaks. Tugevad E. lahutatakse lahustes lahustes peaaegu täielikult ioonideks. Nende hulka kuuluvad paljud inorg. soolad, mõned happed ja alused vesilahustes, samuti kõrge dissotsieerumisvõimega lahustites (näiteks alkoholides, amiidides, ketoonides). Nõrgad E. molekulid eralduvad ioonideks, mis on dünaamilises vormis. tasakaal mittelahustumisega. molekulid. Nõrkade E. hulka kuuluvad paljud org. happed ja alused veepõhistes ja mittevesilahustites. Dissotsiatsiooni aste sõltub lahusti olemusest, lahuse kontsentratsioonist, temperatuurist ja muudest teguritest. Üks ja sama E. samal kontsentratsioonil, kuid lagunenud. lahustid moodustavad laguneva lahuse. dissotsiatsiooni aste.

Elektrolüütiline. dissotsiatsioon viib lahuses osakeste koguarvu suurenemiseni, mis toob kaasa olulise erinevuse dil omaduste vahel. elektrolüütide ja mitteelektrolüütide lahused. See seletab eelkõige osmoosi suurenemist. lahuse rõhk ja selle kõrvalekalle Van't Houghi seadusest (vt osmoosi), lahusti aururõhu langus lahuse kohal ja selle kõrvalekalle Raoult'i seadusest, lahuse keemistemperatuuri ja külmumispunkti muutuse suurenemine puhta lahusti suhtes jne..

E. ioonid on dep. kineetiline. ühikut ning osalevad keemilistes reaktsioonides ja elektrokeemilistes reaktsioonides. protsessid on sageli sõltumatud teiste lahuses sisalduvate ioonide olemusest. Kui möödute elektrist. vool läbi E. selle sisse sukeldatud elektroodidel tekib redoks. reaktsioon, mille tulemuseks on vaba. vormis eralduvad ained, mis muutuvad E. komponentideks (vt elektrolüüs).

E. on oma struktuuri järgi keerulised süsteemid, mis koosnevad ioonidest, mida ümbritsevad lahusti molekulid, lahustumatu aine molekulid, ioonipaarid ja suuremad agregaadid. E. omadused määratakse ioon-ioonide ja ioonide-molekulide vastastikmõjude olemuse, samuti lahustite omaduste ja struktuuri muutuste tõttu lahustunud E. osakeste mõjul. Polaarsetes lahustites intensiivse interaktsiooni tõttu. lahustimolekulidega ioonid moodustavad solvaadistruktuurid (vt solvaat). Solvatsiooni roll ioonide valentsuse suurenemisega ja nende kristallograafiliste omaduste vähenemisega. suurus suureneb. Koostoime mõõdupuu. lahustimolekulidega ioonid on solvatsiooni energia.

Sõltuvalt E. kontsentratsioonist eristatakse lahjendatud lahuste piirkonda, mis oma struktuurilt on puhta lahusti struktuurile lähedane, kuid mida ioonide olemasolu ja mõju häirib; üleminekupiirkond ja piirkonna kontsentratsioon. lahendusi. Nõrga E. väga lahjad lahused oma omadustes on ideaallahuste lähedal ja klassikaline kirjeldab neid üsna hästi. elektrolüütilise teooria. dissotsiatsioon. Tugeva E. lahjendatud lahused kalduvad märkimisväärselt ideaalsete lahuste omadustest, mis on tingitud elektrostaatilisest. interiooniline interaktsioon. Nende kirjeldus viiakse läbi Debye-Hückeli teooria raames, mis selgitab rahuldavalt termodünaamika kontsentratsioonisõltuvust. omadused - koefitsient. ioonide aktiivsus, osmootne. koefitsient. ja teised, samuti tasakaalustamata omadused - elektrijuhtivus, difusioon, viskoossus (vt elektrolüütide elektrijuhtivus). Tugevate elektronide lahuste kontsentratsiooni suurenemisega on vaja arvestada ioonide suurust, samuti solvatsioonimõjude mõju interioonilise interaktsiooni olemusele.

Kontsentratsiooni üleminekupiirkonnas toimub ioonide mõjul märkimisväärne muutus lahusti struktuuris. E. kontsentratsiooni edasise suurenemisega seotakse peaaegu kõik lahusti molekulid solvatsioonistruktuurides ioonidega ja leitakse lahusti defitsiit ning kontsentreeritud lahuste piirkonnas läheneb lahuse struktuur järjest enam vastavate iooniliste sulatiste või kristallide solvaatide struktuurile. Arvutisimulatsiooni andmed ja spektroskoopilised. uuringud, eriti isotoopasendusega neutronite hajutamise meetodil, näitavad keskmist. kontsentreeritud lahuste järjestusaste E. ja spetsiifiliste moodustumine. iga konkreetse ioonstruktuuride süsteemi jaoks. Näiteks NiCl vesilahuse jaoks2 on iseloomulik 4 veemolekuli ja 2 Cl iooniga ümbritsetud Ni 2+ iooni sisaldav kompleks - oktaeedriliselt. seadistamine. Ioonkompleksid seonduvad üksteisega halogeeni - vesiniku - hapniku sidemete ja keerukamate vastasmõjude, sealhulgas veemolekulide kaudu.

Ioonsulades iseloomustavad järjestuse spetsiifilisust struktuurifaktorid ja, mis kirjeldavad ioonitiheduse ja laengu q kõikumisi lainearvu k funktsioonina, mis Plancki konstandi h piiresse langeb kokku näiteks hajuva osakese abil sulatisse kantud impulssi suurusega. neutron. Binaarse elektrolüüdi jaoks

kus on vastastikmõjuga seotud osalised struktuursed tegurid. katioonid ja anioonid omavahel ja omavahel. NaCl-tüüpi sulatuste korral on funktsioon nullilähedane, mille tulemusena võib E.-d pidada kahe vedeliku seguks, millest ühte iseloomustab ioonitiheduse järgi järjestamine funktsiooni kaudu ja teist funktsiooni kaudu "laenguga" järjestamine. Funktsioonil on tüüpiline käitumine süsteemide jaoks, mille "tihedus" on järjestatud, kajastades keskmist. osakeste paigutuse häire aste. Seevastu sellel on terav tipp, mis peegeldab laengujaotuses tugevat järjestust, mille määravad sõelumine ja kohaliku elektroneutraalsuse nõuded. Selline ioonide järjestus viib ökoloogiliselt kollektiivsete ergastuste olemasolu võimaluseni, mis võivad avalduda dünaamiliste tippude kujul. struktuuritegur, mis kirjeldab sula laengutiheduse kõikumiste dünaamikat (on hajutava osakese sulasse kantud energiaga seotud sagedus). Ioonsulamite E. puhul, mille katioonid on altid kovalentsete sidemete moodustumisele anioonidega (näiteks CuCl sulatamise korral), on interaktsioonide vahel tugev seos. anioonide vahel ja üsna nõrgad - katioonide vahel.

Üleminek E. ühelt kontsentratsioonipiirkonnalt teisele toimub sujuvalt, mille tagajärjel on eespool käsitletud jagunemine tinglik. Sellegipoolest vahepeal. mõned termodünaamilised alad. näiteks E. omadused. koefitsient. lahustuvus, toimuvad märgatavad muutused. Interm. Kirjeldus ja kontsentratsioonipiirkonnad nõuavad nii ioonide kui ka lahustimolekulide selget arvestamist ja lagunemise arvestamist. suhtlemise tüübid. kõigi lahuses olevate osakeste vahel.

Sõltuvalt temperatuurist ja rõhust eristatakse E. omaduste madala temperatuuri ja kõrge temperatuuriga piirkondi ning normaalse ja kõrge rõhu piirkondi. Temperatuuri või rõhu tõus vähendab tavaliselt muuli. lahusti järjestus ja nõrgendab assotsiatiivsete ja solvatiivsete mõjude mõju lahuse omadustele E. Kui temperatuur langeb alla sulamistemperatuuri, kontsentreerub mõni. E. võib olla näiteks klaasjas olekus. LiCl vesilahused.

Lisaks elektronidele kui teist tüüpi juhtidele on aineid, millel on nii elektrooniline kui ka ioonjuhtivus. Nende hulka kuuluvad leeliseliste ja muldmetallide lahused. metallid polaarsetes lahustites (ammoniaak, amiinid, eetrid), samuti sulatatud soolades. Nendes süsteemides toimub metalli kontsentratsiooni muutumisega faasiline üleminek metalliliseks. olek, mille elektrijuhtivus on märkimisväärselt (mitme suurusjärgu võrra) muutunud. Sel juhul elektrolüütiliselt. piirkonnas moodustub kõige kergem anioonlahustatud elektron, mis annab lahusele iseloomuliku sinise värvi.

E. mängib olulist rolli teaduses ja tehnoloogias. Nad osalevad elektrokeemias. ja palju biooli. protsessid on organisatsiooni keskkond. ja inorg. süntees ja elektrokeem. lavastused. E. omaduste uurimine on oluline elektrolüüsi, elektrokatalüüsi, elektrokristallumise, metallide korrosiooni ja teiste mehhanismide selgitamiseks, ainete eraldamise mehhanismide - ekstraheerimise ja ioonivahetuse - parandamiseks. E. omaduste uurimist ergutab energeetiline. probleemid (uute kütuseelementide, päikesepatareide, elektrokeemiliste teabemuundurite loomine), samuti keskkonnakaitse probleemid.

Elektrolüüdid inimkehas

Elektrolüütide all mõistetakse aineid, mis edastavad elektrilisi impulsse ja täidavad inimkehas ka erinevaid funktsioone. Juhul, kui teatud elektrolüüte inimkehas vähemaks jääb, algavad probleemid inimese tervisega. Vedeliku puudus kehas viib kasulike soolade kadumiseni. Sellepärast on vaja säilitada nende arv normis ja see nõuab õiget toitumist ja vajadusel ravimite kättesaadavust..

Mis on elektrolüüdid

Elektrolüüdid on soolad (kloor, magneesium, naatrium, kaalium ja kaltsium), mis juhivad elektrilisi impulsse. Nad vastutavad keha oluliste funktsioonide eest:

  • säilitada vee ja soola tasakaalu;
  • aidata olulisi kehasüsteeme.

Igal elektrolüüdil on erinev funktsioon. Mis on nende tähtsus?

  1. Magneesium mõjutab aju ja südamelihaseid.
  2. Kloor aitab seedesüsteemil korralikult töötada.
  3. Naatrium toimib lihaskiududel, võimaldades neil reageerida närviimpulssidele.
  4. Kaltsium muudab inimese hambad ja luud tugevamaks.

Selle põhjal võib mõista, et elektrolüüdid mõjutavad inimkeha positiivselt, aitavad sellel korralikult töötada.

Ühe või teise tüüpi elektrolüüdi liigne sisaldus või puudumine kehas võib põhjustada tõsiseid haigusi. Seetõttu on väga oluline hoida neid kehas õiges koguses..

Koos vedelikuga kaovad elektrolüüdid kiiresti. Spordiga lähedalt seotud inimesed teavad, et treeningu ajal ei kao kehast mitte ainult vesi, vaid ka sool. Sportlaste jaoks on loodud spetsiaalsed joogid, mis aitavad taastada vee ja soola tasakaalu kehas..

Iga päev kaotab inimene teatud hulga elektrolüüte, mis eralduvad koos higiga. Seda peetakse normaalseks. Kuid kui inimene tegeleb aktiivse eluviisiga, harrastades sporti, kaotab ta palju rohkem toitaineid. Väike kogus kaaliumi ja magneesiumi aitab organismil tagada õige koguse elektrolüüte ja ennetada dehüdratsiooni.

Kuidas täita elektrolüütide puudujääke?

Kõige ideaalsem ja ohutum meetod elektrolüütide taastamiseks kehas on tasakaalustatud toitumine. Soovitav on kasutada toitu, mis sisaldab Ca, K, Ph ja Mg, kuid ei ole soovitatav toitu liiga palju üle soolata, kuna suur kogus soola mõjutab negatiivselt ka kogu keha tööd. Kõigis peaks olema norm.

Tooted, mis loovad inimese kehas optimaalse elektrolüütide tasakaalu:

  • kartul ja porgand;
  • igasugused tsitrusviljad ja õuntega pirnid;
  • kaerahelbed ja kliid, täisteraleib;
  • brokoli, peet ja kapsas;
  • mõru šokolaad;
  • banaanid ja kaunviljad;
  • erinevad lehtköögiviljad ürtidega;
  • mereannid ja kala;
  • seemned, pähklid.

Isotoonilised spordijoogid sisaldavad glükoosi ja 4-6% elektrolüüte, et täiendada energiakadu pärast intensiivset treeningut. Näiteks pärast treeningut on soovitatav juua apelsinimahla koos näpuotsatäie soolaga. 200 ml piisab. hea võimalus oleks tilliga vesi, õuna-porgandi smuutid, mida saate ise teha.

Märkmel. Meie veebipoest saate tellida Tai toodetud Oreda elektrolüüdi, mille tegevus on suunatud vedeliku kadu taastamisele kehas, elektrolüütide taseme ja ainevahetusprotsesside normaliseerimisele..

Mõned usuvad, et mineraalvesi täidab elektrolüüte. Mingil määral on see tõsi, kuid peamine on mitte üle pingutada, kuna mineraalvees on palju soolasid, mis võib põhjustada nende liigset sisaldust kehas..

Vahi all.

Elektrolüüdid on laetud mineraalid, millel on positiivne mõju inimese kehale. Kõige ideaalsem viis vedeliku ja elektrolüütide tasakaalu säilitamiseks on tervislik toitumine. Kui järgite toitu, mida inimene sööb, töötab keha täielikult..

Elektrolüüt

Elektrolüütide dissotsiatsioon

Elektrolüütide hulka kuuluvad ained, millel on ioonne või ülipolaarne kovalentne side. Esimesed ioonide kujul eksisteerivad juba enne nende üleviimist lahustunud või sulanud olekusse. Elektrolüütide hulka kuuluvad soolad, alused, happed.

Joonis: 1. Elektrolüütide ja mitteelektrolüütide erinevuste tabel.

On tugevaid ja nõrku elektrolüüte. Tugevad elektrolüüdid lahustuvad vees lahustudes täielikult ioonideks. Nende hulka kuuluvad: peaaegu kõik lahustuvad soolad, paljud anorgaanilised happed (näiteks H2NII4, HNO3, HCl), leelismetallide ja leelismuldmetallide hüdroksiidid. Nõrgad elektrolüüdid lahustuvad vees lahustudes ioonideks. Nende hulka kuuluvad peaaegu kõik orgaanilised happed, mõned anorgaanilised happed (näiteks H2CO3), paljud hüdroksiidid (välja arvatud leelis- ja leelismuldmetallide hüdroksiidid).

Joonis: 2. Tugevate ja nõrkade elektrolüütide tabel.

Vesi on samuti nõrk elektrolüüt.

Nagu muud keemilised reaktsioonid, kirjutatakse lahustes elektrolüütiline dissotsiatsioon dissotsiatsioonivõrranditena. Samal ajal peetakse tugevate elektrolüütide puhul protsessi pöördumatuks ning keskmise tugevusega ja nõrkade elektrolüütide puhul pöörduvaks protsessiks..

Happed on elektrolüüdid, mille lagunemine vesilahustes toimub vesinikioonide moodustumisena katioonidena. Mitmealuselised happed eralduvad järk-järgult. Iga järgmine samm läheb üha raskemini, kuna moodustunud happeliste jääkide ioonid on nõrgemad elektrolüüdid.

Alused on elektrolüüdid, mis dissotsieeruvad vesilahuses, moodustades anioonina OH-hüdroksiidi iooni. Hüdroksiidi iooni moodustumine on aluste ühine tunnus ja see määrab tugevate aluste üldised omadused: leeliseline iseloom, mõru maitse, puudutatav seebisus, reaktsioon indikaatorile, hapete neutraliseerimine jne..

Leelised, isegi kergelt lahustuvad (nt baariumhüdroksiid Ba (OH)2) lahkneda täielikult, näiteks:

Soolad on elektrolüüdid, mis dissotsieeruvad vesilahuses, moodustades metallkatiooni ja happelise jäägi. Soolad ei lahku järk-järgult, vaid täielikult:

Elektrolüütilise dissotsiatsiooni teooria

Elektrolüüdid - ained, mis läbivad lahustes elektrolüütilise dissotsiatsiooni või sulavad ning juhivad ioonide liikumise tõttu elektrivoolu.

Elektrolüütilise dissotsiatsiooni teooria (S. Arrhenius, 1887) tänapäevases tähenduses sisaldab järgmisi sätteid:

  • vees lahustatuna lagunevad (dissotsieeruvad) elektrolüüdid ioonideks - positiivseteks (katioonid) ja negatiivseteks (anioonid). Ioniseerimine toimub kõige kergemini ioonsidemetega ühendite (soolad, leelised) puhul, mis lahustumisel (kristallvõre hävitamise endotermiline protsess) moodustavad hüdreeritud ioone.

Joonis: 3. Soola elektrolüütilise dissotsiatsiooni skeem.

Ioonide niisutamine on eksotermiline protsess. Energiakulu ja võimenduse suhe määrab lahuses ionisatsiooni võimaluse. Kui polaarse kovalentse sidemega aine on lahustunud (näiteks vesinikkloriid-HCl), on veedipoolid orienteeritud lahustuva molekuli vastavatele poolustele, polariseerivad sideme ja muudavad selle ioonsidemeks, millele järgneb ioonide hüdratatsioon. See protsess on pöörduv ja võib kulgeda kas täielikult või osaliselt..

  • hüdreeritud ioonid on stabiilsed, nad liiguvad lahuses juhuslikult. Elektrivoolu mõjul omandab liikumine suuna: katioonid liiguvad negatiivsesse vöösse (katood) ja anioonid positiivsesse (anood).
  • dissotsiatsioon (ionisatsioon) on pöörduv protsess. Ionisatsiooni täielikkus sõltub elektrolüüdi olemusest (leelisoolad dissotsieeruvad peaaegu täielikult), selle kontsentratsioonist (kontsentratsiooni suurenemisel on ionisatsioon raskem), temperatuurist (temperatuuri tõus soodustab dissotsiatsiooni), lahusti olemusest (ionisatsioon toimub ainult polaarses lahustis, eriti vees).

Mida oleme õppinud?

Elektrolüüdid on soolad, happed, alused, mis suudavad juhtida elektrivoolu. On tugevaid ja nõrku elektrolüüte. Artiklis antakse lühidalt teavet ka elektrolüütide ühendite kohta.

Elektrolüüdid: omadused ja klassifikatsioonid

Elektrolüüdid on laetud osakesi sisaldavad lahused, mis osalevad laengute ülekandmisel elektroodi ja katoodi vahel. Nad võivad olla tugevad ja nõrgad. Molekulide ioonideks lagunemise protsessi nimetatakse elektrolüütiliseks dissotsiatsiooniks. Mitteelektrolüüdid on vesilahused, millesse aine on molekulide kujul edasi kandunud, säilitades samas algse struktuuri. Kõiki sellistes lahustes sisalduvaid aine molekule ümbritsevad hüdratsioonikestad (veemolekulid) ega saa kanda elektrilaengut.

Lauasoola kristalli lahustamine

Kuidas toimub elektrolüütiline dissotsiatsioon?

Ained-elektrolüüdid on paigutatud ioon- või kovalentsete polaarsete sidemete tõttu.

Lahustumisel interakteerub aine keemiliselt veemolekulidega, mille tulemusena see laguneb elektronideks. Veemolekulid on aktiivsed dipoolid, millel on kaks poolust: positiivne ja negatiivne. Vesiniku aatomid paiknevad 104,5 ° nurga all, tänu sellele saab veemolekul nurgakujulise kuju.

Ioonse kristallvõre ained dissotsieeruvad palju kergemini, need koosnevad juba aktiivsetest ioonidest ja lahustumise ajal olevad veedipoolid ainult neid orienteerivad. Vee dipoolide ja elektrolüütide ioonide vahel tekivad vastastikused tõmbejõud, kristallvõre sidemed nõrgenevad ja ioonid lahkuvad kristallist..

Ioonilise sidemega lahuste dissotsieerumise protsesside jada

Esimeses etapis on aine molekulid orienteeritud veedipoolide ümber, seejärel toimub hüdratsioon ja viimases etapis dissotsiatsioon.

Samamoodi dissotsieeruvad elektrolüüdid, milles molekulid ehitatakse tänu kovalentsetele sidemetele. Ainus erinevus on see, et veedipoolid muudavad kovalentsed sidemed ioonseteks. Sel juhul täheldatakse järgmist protsesside jada:

Vesinikkloriidi polaarmolekuli elektrolüütiline dissotsiatsioon hüdreeritud ioonideks

Lahustes tekib hüdreeritud ioonide kaootiline liikumine, need võivad üksteisega kokku põrgata ja taas moodustada eraldi sidemeid. Seda protsessi nimetatakse assotsiatsiooniks..

Elektrolüütide klassifikatsioon

Kõik elektrolüüdid, välja arvatud ioonid, sisaldavad molekulaarstruktuure, mis pole võimelised heakskiitu kandma. Nende elementide protsendil on otsene mõju voolu juhtimisele, parameetrit tähistatakse α-ga ja see määratakse valemiga:

Arvutamiseks võetakse ioonideks lagunenud osakeste arvu ja lahustunud osakeste koguarvu suhe. Lagunemisaste määratakse empiiriliselt, kui see on võrdne nulliga, siis dissotsiatsioon puudub täielikult, kui see on võrdne ühtsusega, siis lagunevad kõik elektrolüüdis olevad ained ioonideks. Võttes arvesse keemilist koostist, on elektrolüütide dissotsiatsioonimäär ebavõrdne, parameeter sõltub lahuse olemusest ja kontsentratsioonist, mida väiksem on kontsentratsioon, seda suurem on dissotsiatsioon. Nende määratluste järgi on kõik elektrolüüdid jagatud kahte rühma..

  1. Nõrgad elektrolüüdid. Neil on väga ebaoluline dissotsiatsioonitase, keemilised elemendid ei lagune peaaegu ioonideks. Need elektrolüüdid sisaldavad enamikku anorgaanilisi ja mõningaid orgaanilisi happeid. Nõrgad elektrolüüdid jagunevad pöörduvalt ioonideks, saab võrrelda dissotsieerumis- ja assotsiatsiooniprotsesse, lahus juhib elektrivoolu väga halvasti.

Lahusoleku võime sõltub mitmest tegurist, nõrgad elektrolüüdid määravad suuresti aine keemilised ja füüsikalised omadused. Oluline on lahusti keemiline koostis.

  1. Tugevad elektrolüüdid. Need vesilahustes olevad lahused dissotsieeruvad intensiivselt ioonideks; tugevatel elektrolüütidel võib dissotsiatsiooniaste olla võrdne ühtsusega. Nende hulka kuulub peaaegu kogu soolade ja paljude anorgaanilist päritolu hapete loetelu. Tugevad elektrolüüdid dissotsieeruvad pöördumatult:


Millised tegurid määravad dissotsiatsiooni astme

  1. Lahusti olemus. Ainete dissotsiatsiooni aste suureneb otseselt proportsionaalselt polaarsusega. Mida suurem on polaarsus, seda suurem on tugevate elektrolüütide aktiivsus.
  2. Temperatuur lahuse valmistamise ajal. Lahusti temperatuuri tõus suurendab ioonide aktiivsust ja nende arvu. Samas on assimilatsiooni samaaegse suurenemise võimalus. Ainete lahustis lahustis kulgemist tuleb pidevalt jälgida. Kui tuvastatakse kõrvalekalded määratletud parameetritest, tehakse viivitamatult parandused.
  3. Kemikaalide kontsentratsioon. Mida suurem on kontsentratsioon, seda tõenäolisem on, et pärast lahustumist moodustuvad nõrgad elektrolüüdid.

Dissotsiatsioonikonstant versus kontsentratsiooni graafik

Elektrolüütilise dissotsiatsiooni teooria peamised sätted Olemasoleva teooria kohaselt võimaldab elektrolüütiline dissotsiatsioon lahendusi elektrivoolu juhtimiseks. Sõltuvalt sellest võimest jagunevad need elektrolüütideks ja mitteelektrolüütideks. Ainete ioonideks lagunemise protsessi nimetatakse dissotsiatsiooniks, positiivselt laetud liiguvad katoodi ja nimetatakse katioonideks, negatiivselt laetud liiguvad anoodiks ja neid nimetatakse anioonideks. Elektrolüütide koostis mõjutab dissotsiatsioonivõimet, tehnilised standardid võimaldavad teil selle sõltuvuse kvantitatiivselt kindlaks määrata.

Võttes arvesse dissotsieerumisel saadud ioone, muutub elektrolüütide omadus. Sõltumata dissotsiatsioonist moodustunud ioonide keemilisest olemusest jagunevad elektrolüüdid kolme suurde klassi:

1. Happed. Lagunemise tulemusena moodustuvad happejäägi anioonid ja vesinikioonid. Mitmealuselisi happeid saab muuta esimesel astmel:

2. Sihtasutused. Elektrolüüdid, mis dissotsieeruvad hüdroksüülanioonideks ja metallkatioonideks.

3. Soolad. Elektrolüüdid dissotsieeruvad happejääkide anioonideks ja metallikatioonideks. Protsess toimub ühes etapis.

Elektrolüütide keemilisi omadusi kirjeldatakse keemiliste võrrandite abil ja need määratakse moodustunud ioonide omaduste järgi. Keemiliselt neutraalseid plastist õhukanaleid kasutatakse dissotsiatsiooni käigus õhku sattunud kahjulike keemiliste ühendite eemaldamiseks..
Dissotsiatsiooniteooria väljatöötamise väljavaated Teooria praeguses arenguetapis püüavad teadlased kirjeldada elektrolüütide dünaamilisi ja termodünaamilisi omadusi, võttes arvesse ioon-molekulaarstruktuuri mõistet. Klassikalist teooriat peetakse primitiivseks, kus ioone kujutatakse laetud kõvade sfääridena. Traditsioonilise teooria peamine puudus on võimatus seletada dielektrilise konstandi lokaalset langust esimeses lähenduses. Füüsikaliste omaduste järkjärguline kirjeldamine võimaldab paljusid lahusteid, kuid protoonsetel vesilahustitel on palju keerulisemad lõdvestusprotsessid.

Mitteprimitiivsed mudelid, mis arvestavad ioone samas skaalas, jagunevad kahte rühma:

  1. Esiteks. Vedellikke faase peetakse kõige korrapäratumaks kristalliks, mille suurus ei ületa viit molekuldiameetrit.
  2. Teiseks. Vedelikke kirjeldatakse kui väga ebatäiuslikke gaase. Lahusti molekulid on täpsed või tavalised dipoolid.

Dielektrilise konstandi sõltuvus ioonide vahelisest kaugusest

Mittetasakaalulised nähtused elektrolüütide lahustes

Mittetasakaalulist lagunemist seletatakse mitme füüsilise protsessiga.

  1. Ioonide migratsioon ja difusioon. Selle põhjuseks on suhteliselt palju ioonhumalaid ajaühikus võrreldes teiste suundadega.

Kahe erineva kontsentratsiooninäitajaga lahenduse kokkupuude

  1. Ekvivalentne ja spetsiifiline elektrijuhtivus. Elektrijuhtivuse tagab ioonide migratsioon, mõõtmised viiakse läbi nii, et keemilise potentsiaali gradiendi mõju on välistatud.

Vahelduvvoolusilla skemaatiline diagramm juhtivuse mõõtmisel

  1. Kandenumber. Selle määrab aniooni ja katiooni elektrilise liikuvuse summa. Voolu osa nimetatakse elektriliseks ülekandenumbriks.

Kandenumbri määramise skeem

Statistika kohaselt on ioonide liikumine elektrivälja keskkonnas keskmine protsess, ioonid teevad juhuslikke hüppeid ja eeliiakväljal on ainult teatud mõju, võimatust ja mõju tõenäosust pole täpselt võimalik arvutada. Selles suhtes on dissotsiatsiooni analoog tahkete ainete tavalise translatiivse liikumisega väga ligikaudne, kuid see võimaldab meil teha õigeid kvalitatiivseid järeldusi..

Elektrolüüt, mõiste, omadused ja tüübid

Elektrolüüt, mõiste, omadused ja tüübid.

Elektrolüüt on aine, mis juhib elektrivoolu ioonideks dissotsieerumise tõttu, mis toimub lahustes ja sulab või ioonide liikumise tõttu tahkete elektrolüütide kristallvõredes..

Elektrolüüt (määratlus ja mõiste):

Elektrolüüt on aine, mis juhib elektrivoolu ioonideks dissotsieerumise tõttu, mis toimub lahustes ja sulab või ioonide liikumise tõttu tahkete elektrolüütide kristallvõredes..

Elektrolüüdid on ained, mille sulad või lahused juhivad elektrivoolu.

Elektrolüüdid on ained, mis läbivad lahustes elektrolüütilise dissotsiatsiooni või sulavad ja juhivad ioonide liikumise tõttu elektrivoolu. Seega tuleneb elektrivoolu liikumine elektrolüütides ioonjuhtivusest.

Elektrolüüdid on teist tüüpi juhid, ained, mille elektrijuhtivus on tingitud positiivselt või negatiivselt laetud ioonide liikuvusest.

Elektrolüütide hulka kuuluvad ained, millel on ioonne või ülipolaarne kovalentne side. Elektrolüütide hulka kuuluvad soolade, aluste ja hapete, samuti vee lahused. Lisaks käituvad mõned gaasid kõrge temperatuuri või madalrõhu tingimustes nagu elektrolüüdid. Teatud kristallid (nt hõbeda jodiid, tsirkooniumdioksiid) on samuti tahked elektrolüüdid.

Vastavalt sellele on mitteelektrolüüdid ained, mille sulad ja vesilahused ei juhi elektrivoolu. Mitteelektrolüütide hulka kuuluvad mittepolaarsete ja vähepolaarsete kovalentsete sidemetega ained. Mitteelektrolüütide hulka kuuluvad gaasid (diatoomsed gaasid, väärisgaasid jne), tahked ained ja orgaanilised ained (alkoholid, eetrid, benseen, bensiin, sahharoos jne).

Lahuste või sulatatud elektrolüütide võimet elektrivoolu juhtida seletatakse asjaoluga, et elektrolüüdimolekulid vees või muudes lahustites (näiteks etanoolis, vedelas ammoniaagis, vedelas väävelanhüdriidis) lahustatuna või sulatatuna lagunevad elektriliselt positiivseteks ja negatiivselt laetud osakesteks - ioonideks. Iooni laengu väärtus on arvuliselt võrdne iooni moodustava aatomi või aatomirühma valentsiga.

Positiivselt laetud ioone nimetatakse katioonideks, negatiivselt laetud anioonideks. Katioonid moodustavad vesinikuaatomid H +, metallid: K +, Na +, Ca 2+, Fe 3+ ja mõned aatomirühmad, näiteks ammooniumrühm NH4 +. Anioonid moodustavad aatomeid ja aatomirühmi, mis on happelised jäägid, näiteks Cl -, NO3 -, NII4 2—, CO3 2—.

Ioonid võivad koosneda ühest aatomist - siis nimetatakse neid lihtsateks ioonideks (Na +, Mg 2+, Al 3+ jne) või mitmest aatomist - siis neid nimetatakse kompleksioonideks (NO3 -, NII4 2—, PO4 3 - jne).

Elektrolüütiline dissotsiatsioon (ionisatsioon):

Lahuses olevate molekulide või sulanud elektrolüüdi ioonideks lagunemise protsessi nimetatakse elektrolüütiliseks dissotsiatsiooniks (või ionisatsiooniks). Dissotsiatsiooniprotsess on pöörduv. Samaaegselt lahuses või elektrolüüdi sulamises toimuvate dissotsiatsiooniprotsessidega toimuvad ka ioonide molekulideks liitumise protsessid. Püsivates välistingimustes (temperatuur, kontsentratsioon jne) tekib dissotsiatsiooni (lagunemise) ja assotsiatsioonide vahel dünaamiline tasakaal. See tähendab, et teatud arv elektrolüüdimolekule laguneb ioonideks ja ioonidest moodustub taas sama arv molekule. Seetõttu on lahustes või sulanud elektrolüüdis aine molekulidest alati eraldatud teatud osa.

Elektrolüüdi molekuli (CA) dissotsieerumise võrrand katiooniks (K +) ja aniooniks (A -) on tavaliselt kirjutatud järgmiselt:

Spetsiifiliste keemiliste ühendite puhul on dissotsiatsioonivõrrand järgmine:

Elektrolüüdi positiivsete ja negatiivsete ioonide arv lahuses või sulas võib olla erinev, kuid katioonide kogu laeng on alati võrdne anioonide kogu laenguga; seetõttu on lahus (või sula) elektriliselt neutraalne..

Elektrolüütide dissotsiatsiooniprotsess vees toimub kõige kergemini ioonsidemetega ühendites (soolad, leelised), mis lahustumisel moodustavad hüdreeritud ioone. Reeglina eralduvad ioonsidemetega ühendid (soolad ja leelised) täielikult. Tugevalt polaarse kovalentse sidemega ühendid dissotsieeruvad osaliselt. Kui tugevalt polaarse kovalentse sidemega aine (näiteks vesinikkloriid-HCl) lahustub, on veedipoolid orienteeritud lahustunud molekuli vastavatele poolustele, polariseerivad sideme ja muudavad selle ioonsidemeks, millele järgneb iooni hüdratsioon.

Hüdreeritud ioonid on stabiilsed. Nad liiguvad lahuses juhuslikult. Elektrivoolu mõjul muutub nende liikumine aga suunaliseks..

Elektrolüüdilahustel on ioonide liikumise tõttu võime juhtida elektrivoolu. Kui elektroodid lastakse lahusesse või sulatatud elektrolüüdi ja elektroodidele rakendatakse elektrivoolu, siis elektrivoolu toimel omandavad ioonid suunaliikumise: positiivselt laetud ioonid (katioonid) liiguvad katoodi (negatiivne elektrood), negatiivselt laetud (anioonid) - anoodi (positiivsed) elektrood). Ioonide suundliikumine toimub nende vastassuunalise laenguga elektroodide poolt tõmbe tõttu. Katioonide ja anioonide suunatud liikumine lahuses või sulatatud elektrolüüdis vastassuunas on samaväärne elektrivooluga.

Elektrolüütilise dissotsiatsiooni kvantitatiivsete omaduste mõõtmiseks võeti kasutusele dissotsiatsiooniastme mõiste.

Dissotsiatsiooni aste (α) on ioonideks (n) dissotsieerunud molekulide arvu ja molekulide koguarvu (N) suhe elektrolüüdi lahuses.

Dissotsiatsiooni aste väljendatakse murdosades või protsentides.

Elektrolüüdi dissotsiatsiooniaste (s.o dissotsiatsiooni täielikkus) sõltub paljudest teguritest: elektrolüüdi olemusest, temperatuurist, kontsentratsioonist ja lahusti tüübist. Niisiis, sama elektrolüüt erinevatel temperatuuridel või samal temperatuuril, kuid erinevates lahustites, dissotsieerub erineval määral. Niisiis toimub dissotsiatsioon ainult polaarses lahustis, eriti vees. Soolad ja leelised on täielikult dissotsieerunud. Suureneva kontsentratsiooni korral on elektrolüüdi ioniseerimine raskem ja vastupidi. Temperatuuri tõus suurendab dissotsiatsiooni astet ja vastupidi.

Elektrolüütide dissotsiatsioonikonstant (ionisatsioonikonstant) (Kd) võib olla mõõduks elektrolüütide võimele lahustes ioonideks laguneda.

Dissotsiatsioonikonstant (Kd) on dissotsieerunud ioonide kontsentratsiooni korrutise ja dissotsieerumata elektrolüütide molekulide kontsentratsiooni korrutis.

Dissotsiatsioonikonstandi saab väljendada võrrandiga:

Kd = (K + ∙ A -) / KA.

KA on lahustamata ühendi kontsentratsioon lahuses;

K + on katioonide kontsentratsioon lahuses;

A - - anioonide kontsentratsioon lahuses.

Dissotsiatsioonikonstant (Kd) näitab, mitu korda on dissotsiatsioonikiirus suurem kui assotsieerumiskiirus. Mida suurem on dissotsiatsioonikonstant, seda tugevam on elektrolüüt. Dissotsiatsioonikonstant sõltub elektrolüüdi ja lahusti olemusest, temperatuurist ega sõltu lahuse kontsentratsioonist.

Elektrolüütide tüübid: tugevad ja nõrgad elektrolüüdid, soola, happe ja leelise elektrolüüdid jne:

Dissotsiatsiooni astme põhjal jagunevad kõik elektrolüüdid kahte rühma: tugevad elektrolüüdid ja nõrgad elektrolüüdid.

Tugevad elektrolüüdid on elektrolüüdid, mille dissotsiatsiooniaste lahustes on võrdne ühega (see tähendab, et nad dissotsieeruvad täielikult) ega sõltu lahuse kontsentratsioonist. See hõlmab valdavat enamust sooladest, leelistest ja mõningatest hapetest (tugevad happed nagu HCl, HBr, HI, HNO3, H2NII4).

Nõrgad elektrolüüdid - elektrolüüdid, dissotsiatsiooniaste on väiksem kui üks (see tähendab, et nad ei lahku täielikult) ja vähenevad kontsentratsiooni suurenemisega. Nende hulka kuuluvad vesi, mitmed happed (nõrgad happed nagu HF, HNO2, HCO3, HPO4, peaaegu kõik orgaanilised happed), p-, d- ja f-elementide alused, peaaegu kõik vees veidi lahustuvad soolad.

Tuleb meeles pidada, et kahe näidatud rühma vahel pole selget piiri: sama aine võib näidata ühe lahusti tugeva elektrolüüdi ja teises nõrga elektrolüüdi omadusi..

Sõltuvalt ioonide tüübist, milleks aine vees lahustudes laguneb, erinevad need:

- elektrolüüdid ilma ioonideta H + ja OH - (soola elektrolüüdid),

- elektrolüüdid rohkesti Н + ioone (happelised elektrolüüdid),

- ja OH-ioonide ülekaalus olevad elektrolüüdid - (leeliselised elektrolüüdid).

Sõltuvalt lahusti tüübist jagunevad elektrolüüdid elektrolüütide vesilahusteks ja mittevesilahusteks. Eraldi eristatakse spetsiaalset tüüpi elektrolüüte - polüelektrolüüte..

Sõltuvalt sellest, kui palju ioone elektrolüütide molekulide dissotsieerumisel moodustub, jagunevad elektrolüüdid:

- sümmeetrilised elektrolüüdid. Sümmeetrilised elektrolüüdid on elektrolüüdid, mille molekulide dissotsieerimisel tekib võrdne arv positiivseid ja negatiivseid ioone. Sümmeetrilisteks elektrolüütideks on NaCl - 1,1-valentselektrolüüt, HCl - 1,1-valentselektrolüüt ja CaSO4 - 2,2-valentne elektrolüüt;

- asümmeetrilised elektrolüüdid. Asümmeetrilised elektrolüüdid - molekulide dissotsiatsioonis olevad elektrolüüdid, millest moodustub ebavõrdne arv positiivseid ja negatiivseid ioone. Ebasümmeetriline elektrolüüt on näiteks H2NII4 - 1,2-valentne elektrolüüt.

Sõltuvalt elektrolüüdi olemusest eraldub järgmine:

- sool. Soolad dissotsieeruvad elektrolüütidena vesilahuses, moodustades katioonina metalli iooni ja anioonina happelise jäägi iooni. Soolad eralduvad täielikult.

- happed. Happed, nagu elektrolüüdid, dissotsieeruvad vesilahuses, moodustades katioonina vesinikioon H + ja anioonina happejäägi iooni. Mitmealuselised happed eralduvad järk-järgult. Pealegi lahutab iga järgmine etapp raskemini, sest saadud happeliste jääkide ioonid on nõrgemad elektrolüüdid.

Näiteks fosforhape laguneb kolmes etapis, kuna sellel on 3 vesiniku aatomit:

Fosforhappe üldine dissotsiatsioonivalem näeb välja selline:

- alused. Alused, nagu elektrolüüdid, dissotsieeruvad vesilahuses, moodustades hüdroksiidiooni OH - anioonina ja metalliioon katioonina.

Näiteks NaOH ↔ Na + + OH -. Alused eralduvad täielikult.

Elektrolüüdid: mõiste ja omadused

Elektrolüüdid on suure ioonide kontsentratsiooniga lahused, mis tagavad elektrivoolu läbipääsu. Reeglina on need soolade, hapete ja leeliste vesilahused.

See on huvitav

Inimestel ja loomadel on elektrolüütidel oluline roll: näiteks transpordivad rauaioonidega vere elektrolüüdid kudedesse hapnikku; kaalium- ja naatriumioonidega elektrolüüdid reguleerivad keha vee-soola tasakaalu, soolestiku ja südame tööd.

Atribuudid

Puhas vesi, veevabad soolad, happed, leelised ei juhi voolu. Lahustes lagunevad ained aga ioonideks ja juhivad voolu. Sellepärast nimetatakse elektrolüüte teise järgu juhtideks (erinevalt metallidest). Elektrolüüdid võivad olla ka sulad ja mõned kristallid, eriti tsirkooniumdioksiid ja hõbeda jodiid.

Elektrolüütide peamine omadus on võime elektrolüütiliseks dissotsiatsiooniks, see tähendab molekulide lagunemiseks veemolekulidega (või muude lahustitega) laetud ioonidena suheldes.

Lahuses moodustuvate ioonide tüübi järgi eristatakse elektrolüüdi: aluseline (elektrijuhtivus tuleneb metalliioonidest ja OH-), sool ja happeline (koos H + ioonide ja happe aluseliste jääkidega).

Elektrolüüdi dissotsieerumisvõime kvantitatiivseks iseloomustamiseks sisestatakse parameeter "dissotsiatsiooni aste". See väärtus kajastab lagunenud molekulide protsenti. See sõltub:
• aine ise;
• lahusti;
• aine kontsentratsioon;
• temperatuur.

Elektrolüüdid jagunevad tugevaks ja nõrgaks. Mida paremini reaktiiv lahustub (laguneb ioonideks), seda tugevam on elektrolüüt, seda paremini juhib see voolu. Tugevate elektrolüütide hulka kuuluvad leelised, tugevad happed ja lahustuvad soolad..

Patareides kasutatavate elektrolüütide puhul on tihedus väga oluline. Aku töötingimused, selle maht ja kasutusiga sõltuvad sellest. Tihedus määratakse hüdromeetrite abil.

Elektrolüütide ettevaatusabinõud

Kõige populaarsemad elektrolüüdid on kontsentreeritud väävelhappe ja leelise lahus - enamasti kaalium-, naatrium- ja liitiumhüdroksiidid. Kõik need põhjustavad naha ja limaskestade keemilisi põletusi, väga ohtlikke silmade põletusi. Seetõttu tuleb kogu töö selliste elektrolüütidega läbi viia eraldi, hästi ventileeritavas ruumis, kasutades selleks kaitsevahendeid: riideid, maske, prille, kummikindaid..
• Esmaabikomplekt koos neutraliseerivate ainete komplekti ja veega kraaniga tuleb hoida toa lähedal, kus tehakse elektrolüütidega tööd.
• Happelised põletused neutraliseeritakse sooda lahusega (1 tl 1 spl. Vee kohta).
• Leelist põletused neutraliseeritakse boorhappe lahusega (1 tl 1 spl. Vee kohta).
• Silmade loputamiseks peaksid neutraliseerivad lahused olema kaks korda nõrgemad.
• Kahjustatud nahapiirkondi pestakse kõigepealt neutraliseerijaga, seejärel seebi ja veega.
• Elektrolüüdi lekkimisel kogutakse see saepuruga, pestakse seejärel neutraliseerijaga ja pühitakse kuivaks.

Elektrolüüdiga töötamisel tuleb järgida kõiki ohutusnõudeid. Näiteks valatakse hape vette (ja mitte vastupidi!) Mitte käsitsi, vaid seadmete abil. Tahke leelise tükid kastetakse vette mitte kätega, vaid tangide või lusikatega. Ärge töötage ühes ruumis erinevat tüüpi elektrolüütide patareidega, samuti on keelatud neid koos hoida..

Mõni töö nõuab elektrolüüdi "keetmist". Nii tekib vesinik - tuleohtlik ja plahvatusohtlik gaas. Sellistes ruumides tuleb kasutada plahvatuskindlaid elektrijuhtmeid ja elektriseadmeid, suitsetamine ja igasugune töö lahtise tulega on keelatud..

Hoidke elektrolüüte plastmahutites. Sobib tööklaasist, keraamikast, portselanist nõud ja tööriistad.

Järgmises artiklis räägime teile rohkem elektrolüüdi tüüpide ja kasutusviiside kohta.

Mis on elektrolüüt

Aineid, milles elektrivool tuleneb ioonide liikumisest, see tähendab ioonjuhtivust, nimetatakse elektrolüütideks. Elektrolüüdid kuuluvad teist tüüpi juhtidesse, kuna neis olev vool on seotud keemiliste protsessidega, mitte lihtsalt elektronide liikumisega, nagu näiteks metallides.

Nende ainete molekulid lahuses on võimelised elektrolüütiliseks dissotsiatsiooniks, see tähendab, et lagunevad positiivselt laetud (katioonid) ja negatiivselt laetud (anioonid) ioonideks lahustumisel. Looduses võib leida tahkeid elektrolüüte, ioonseid sulatisi ja elektrolüütide lahuseid. Sõltuvalt lahusti tüübist on elektrolüüdid vesilahused ja mittevesilahused, samuti spetsiaalne tüüp - polüelektrolüüdid.

Sõltuvalt ioonide tüübist, milleks aine vees lahustudes laguneb, saab elektrolüüte eraldada ilma H + ja OH-ioonideta (soola elektrolüüdid), elektrolüüdid rohkesti H + ioone (happed) ja elektrolüüdid OH-ioonide ülekaaluga (alused).

Kui elektrolüütide molekulide dissotsiatsiooni käigus moodustub võrdne arv positiivseid ja negatiivseid ioone, nimetatakse sellist elektrolüüdi sümmeetriliseks. Või asümmeetriline, kui positiivsete ja negatiivsete ioonide arv lahuses pole sama. Sümmeetriliste elektrolüütide näited - KCL-1,1-valentselektrolüüt ja CaSO4 - 2,2-valentne elektrolüüt. Asümmeetrilise elektrolüüdi esindaja on näiteks H2NII4 - 1,2-valentne elektrolüüt.

Kõiki elektrolüüte võib jagada umbes tugevaks ja nõrgaks, sõltuvalt nende dissotsiatsioonivõimest. Tugevad elektrolüüdid lahjendatud lahustes lagunevad peaaegu täielikult ioonideks. Nende hulka kuuluvad suur hulk anorgaanilisi sooli, mõned happed ja alused vesilahustes või suure dissotsieerumisvõimega lahustid, nagu alkoholid, ketoonid või amiidid.

Nõrgad elektrolüüdid lagunevad ainult osaliselt ja on dünaamilises tasakaalus eraldamata molekulidega. Nende hulka kuulub suur hulk orgaanilisi happeid, samuti palju aluseid lahustites..

Dissotsiatsiooni aste sõltub mitmest tegurist: temperatuurist, kontsentratsioonist ja lahusti tüübist. Niisiis, sama elektrolüüt erinevatel temperatuuridel või samal temperatuuril, kuid erinevates lahustites, dissotsieerub erineval määral.

Kuna elektrolüütiline dissotsiatsioon tekitab lahuse järgi definitsiooni järgi suurema hulga osakesi, toob see kaasa olulisi erinevusi elektrolüütide ja muude ainete lahuste füüsikalistes omadustes: osmootne rõhk suureneb, külmumistemperatuur muutub puhta lahusti suhtes jne..

Sageli osalevad elektrolüüdiioonid elektrokeemilistes protsessides ja keemilistes reaktsioonides iseseisvate kineetiliste üksustena, sõltumata muudest lahuses leiduvatest ioonidest: elektrolüüdi sukeldatud elektroodidel kulgevad elektrolüüdi läbimisel voolu kaudu redoksreaktsioonid, mille saadused lisatakse elektrolüüdi koostisele.

Seega on elektrolüüdid komplekssed ainete süsteemid, mis sisaldavad ioone, lahusti molekule, dissotsieerumata lahustunud molekule, ioonipaare ja suuremaid ühendeid. Ja elektrolüütide omadused määravad seetõttu mitmed tegurid: ioonide-molekulide ja ioon-ioonide interaktsioonide olemus, lahustite struktuuri muutused lahustunud osakeste juuresolekul jne..

Polaarsete elektrolüütide ioonid ja molekulid suhtlevad omavahel väga aktiivselt, mis viib solvatsioonistruktuuride moodustumiseni, mille roll muutub olulisemaks ioonide suuruse vähenemisel ja nende valentside suurenemisel. Solvatsioonienergia on elektrolüütide ioonide ja lahusti molekulide koostoime mõõdik.

Elektrolüüdid on sõltuvalt kontsentratsioonist: lahjendatud, siirde- ja kontsentreeritud lahused. Lahjendatud lahused on oma ülesehituselt sarnased puhta lahustiga, kuid olemasolevad ioonid lõhustavad selle mõju tõttu selle struktuuri. Sellised tugevate elektrolüütide nõrgad lahused erinevad ideaalsetest lahustest omaduste poolest ioonide elektrostaatilise vastasmõju tõttu.

Kontsentratsiooni üleminekupiirkonda iseloomustab märkimisväärne muutus lahusti struktuuris ioonide mõju tõttu. Veelgi kõrgemate kontsentratsioonide korral osaleb enamik lahustimolekule ioonidega solvatsioonistruktuurides, tekitades sellega lahusti defitsiidi.

Kontsentreeritud lahusel on ioonsulale või kristalsele solvaatile lähedane struktuur, mida iseloomustab ioonstruktuuride kõrge korrastatus ja ühtlus. Need ioonsed struktuurid seonduvad omavahel ja veemolekulidega kompleksse vastastikmõju kaudu.

Elektrolüüte iseloomustavad nende omaduste kõrge ja madala temperatuuriga piirkonnad, samuti kõrge ja normaalse rõhuga piirkonnad. Rõhu või temperatuuri tõusuga väheneb lahusti molaarne järjestus ning assotsiatiivsete ja solvatiivsete mõjude mõju lahuse omadustele nõrgeneb. Ja kui temperatuur langeb alla sulamistemperatuuri, muutuvad mõned elektrolüüdid klaasjaks. Sellise elektrolüüdi näiteks on LiCl vesilahus.

Elektrolüütidel on tänapäeval tehnika- ja biomaailmas eriti oluline roll. Bioloogilistes protsessides toimivad elektrolüüdid anorgaanilise ja orgaanilise sünteesi vahendina ning tehnoloogias - elektrokeemilise tootmise alus.

Elektrolüüs, elektrokatalüüs, metalli korrosioon, elektrokristalliseerumine - need nähtused hõivavad olulisi kohti paljudes kaasaegsetes tööstusharudes, eriti seoses energia ja keskkonnakaitsega.

Lisateavet Diabeet