Opløsninger af elektrolytter

Elektrolytløsninger er speciellevæsker, der er delvist eller fuldstændigt i form af ladede partikler (ioner). Processen med at opdele molekyler i negative (anioner) og positivt ladede (kationer) partikler kaldes elektrolytisk dissociation. Dissociation i opløsninger er kun mulig på grund af ionernes evne til at interagere med molekyler i den polære væske, der fungerer som et opløsningsmiddel.

Hvad er elektrolytter

Elektrolytopløsninger er opdelt i vandige ogikke-vand. Vand er blevet undersøgt ganske godt og er meget udbredt. De er til stede i næsten enhver levende organisme og er aktivt involveret i mange vigtige biologiske processer. Ikke-vandige elektrolytter vil blive anvendt til udførelse af elektrokemiske processer og forskellige kemiske reaktioner. Deres anvendelse førte til opfindelsen af ​​nye kemiske energikilder. De spiller en vigtig rolle i fotoelektrokemiske celler, organisk syntese, elektrolytkondensatorer.

Elektrolytopløsninger afhængigt af gradenDissociations kan opdeles i stærk, medium og svag. Graden af ​​dissociation (a) er forholdet mellem antallet af molekyler, der er opløst i ladede partikler, og det samlede antal molekyler. I stærke elektrolytter nærmer sig værdien af ​​a 1 sig i mellemelektroder, α≈0,3, og i svage, α <0,1.

Salte omtales normalt som stærke elektrolytter; nogle syrer er HCI, HBr, Hl, HNO₃, H₂CO₄HCIO₄, hydroxider af barium, strontium, calcium og alkalimetaller. Andre baser og syrer er elektrolytter med medium eller svag styrke.

Egenskaber ved elektrolytopløsninger

Dannelsen af ​​opløsninger ledsages ofte af termiske effekter og volumenændringer. Processen med opløsning af elektrolytten i en væske finder sted i tre trin:

1. Ødelæggelsen af ​​de intermolekylære og kemiske bindinger af den opløste elektrolyt kræver udgifter til en bestemt mængde energi og derfor varmeabsorption (ΔН_bit > 0).
2. På dette trin begynder opløsningsmidletinteragerer med elektrolytioner, hvilket resulterer i dannelse af solvater (hydrater i vandige opløsninger). Denne proces kaldes solvation og er eksoterm, dvs. varme genereres (∆ N_hydra <0).
3. Den sidste fase er diffusion. Dette er en ensartet fordeling af hydrater (solvater) i volumen af ​​opløsningen. Denne proces kræver energiomkostninger, og derfor afkøles løsningen (∆Н_forskellen > 0).

Således kan den totale termiske virkning af elektrolytopløsning skrives som følger:

ΔН_sol = ∆Н_bit + ∆Н_hydra + ∆Н_forskellen

Det endelige tegn på den generelle termiske virkning af elektrolytopløsning afhænger af, hvad den bestanddelende energieffekt viser sig at være. Normalt er denne proces endotermisk.

Egenskaberne ved en opløsning afhænger primært af arten af ​​dets bestanddele. Derudover påvirker sammensætningen af ​​opløsningen, tryk og temperatur egenskaberne for elektrolytten.

Afhængig af indholdet af opløststoffer, alle elektrolytopløsninger kan opdeles i ekstremt fortyndet (som kun indeholder "spor" af elektrolyt), fortyndes (med et lille indhold af opløst stof) og koncentreres (med et betydeligt indhold af elektrolyt).

Kemiske reaktioner i elektrolytopløsninger,som er forårsaget af passage af elektrisk strøm fører til frigivelse af visse stoffer på elektroderne. Dette fænomen kaldes elektrolyse og bruges ofte i moderne industri. Især opnås aluminium, brint, klor, natriumhydroxid, brintperoxid og mange andre vigtige stoffer gennem elektrolyse.