Otopine elektrolita

Otopine elektrolita su posebnetekućine koje su djelomično ili potpuno u obliku nabijenih čestica (iona). Sam proces cijepanja molekula na negativno (anioni) i pozitivno nabijene (katione) čestice naziva se elektrolitička disocijacija. Disocijacija u otopinama moguća je samo zbog sposobnosti iona da komuniciraju s molekulama polarne tekućine, koja djeluje kao otapalo.

Što su elektroliti

Otopine elektrolita dijele se na vodene ibezvodna. Vodene vode proučene su prilično dobro i vrlo su raširene. Nalaze se u gotovo svakom živom organizmu i aktivno su uključeni u mnoge važne biološke procese. Nevodeni elektroliti koriste se za provođenje elektrokemijskih procesa i raznih kemijskih reakcija. Njihova uporaba dovela je do izuma novih kemijskih izvora energije. Oni igraju važnu ulogu u fotoelektrokemijskim ćelijama, organskoj sintezi i elektrolitnim kondenzatorima.

Растворы электролитов в зависимости от степени disocijacija se može svrstati u jaku, srednju i slabu. Stupanj disocijacije (α) je omjer broja molekula dezintegriranih u nabijene čestice i ukupnog broja molekula. Za jake elektrolite vrijednost α se približava 1, za srednje one α≈0,3, a za slabe α <0,1.

Jaki elektroliti obično uključuju soli, niz nekih kiselina - HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂CO₄, HClO₄, hidroksidi barija, stroncij, kalcij i alkalijski metali. Ostale baze i kiseline su srednji ili slabi elektroliti.

Svojstva otopina elektrolita

Stvaranje otopina često je popraćeno toplinskim učincima i promjenama u volumenu. Proces otapanja elektrolita u tekućini odvija se u tri stupnja:

1. Razaranje intermolekularnih i kemijskih veza elektrolita koji se otapa zahtijeva trošenje određene količine energije i stoga se apsorbira toplina (∆N_izrezati > 0).
2. U ovoj fazi počinje otapalomeđusobno djeluju s elektrolitnim ionima, što rezultira stvaranjem solvata (u vodenim otopinama - hidratima). Taj se postupak naziva solvacija i egzotermičan je, tj. oslobađa se toplina (∆ N_hydras <0).
3. Posljednja faza je difuzija. Ovo je jednolika raspodjela hidrata (solvata) u volumenu otopine. Ovaj postupak zahtijeva potrošnju energije i zbog toga se otopina hladi (∆N_razl > 0).

Stoga se ukupni toplinski učinak otapanja elektrolita može zapisati na sljedeći način:

* H_sol = ∆H_izrezati + ∆H_hydras + ∆H_razl

Konačni znak općeg toplinskog učinka otapanja elektrolita ovisi o tome koji će sastojci energetski učinci biti. Obično je taj proces endotermičan.

Svojstva otopine prvenstveno ovise o prirodi njegovih sastavnih dijelova. Osim toga, sastav otopine, tlak i temperatura utječu na svojstva elektrolita.

В зависимости от содержания растворенного Tvari, sve otopine elektrolita mogu se podijeliti u izrazito razrijeđene (koje sadrže samo "tragove" elektrolita), razrijeđene (s malim sadržajem otopljene tvari) i koncentrirane (sa značajnim sadržajem elektrolita).

Kemijske reakcije u otopinama elektrolita,koji nastaju prolaskom električne struje dovode do oslobađanja određenih tvari na elektrodama. Taj se fenomen naziva elektroliza i često se koristi u modernoj industriji. Elektrolizom se dobivaju aluminij, vodik, klor, natrijev hidroksid, vodikov peroksid i mnoge druge važne tvari.