Soluções eletrolíticas

Soluções eletrolíticas são especiaislíquidos que estão parcial ou totalmente na forma de partículas carregadas (íons). O próprio processo de divisão das moléculas em partículas carregadas negativamente (ânions) e positivamente (cátions) é chamado de dissociação eletrolítica. A dissociação em soluções só é possível devido à capacidade dos íons de interagir com as moléculas de um líquido polar, que atua como solvente.

O que são eletrólitos

As soluções de eletrólitos são divididas em aquosas enão aquoso. Aquáticos têm sido muito bem estudados e estão muito difundidos. Eles são encontrados em quase todos os organismos vivos e estão ativamente envolvidos em muitos processos biológicos importantes. Eletrólitos não aquosos são usados ​​para realizar processos eletroquímicos e várias reações químicas. Seu uso levou à invenção de novas fontes de energia química. Eles desempenham um papel importante nas células fotoeletroquímicas, síntese orgânica e capacitores eletrolíticos.

Soluções de eletrólitos dependendo do graua dissociação pode ser categorizada em forte, média e fraca. O grau de dissociação (α) é a razão entre o número de moléculas desintegradas em partículas carregadas e o número total de moléculas. Para eletrólitos fortes, o valor de α se aproxima de 1, para os médios, α≈0,3, e para os fracos, α <0,1.

Eletrólitos fortes geralmente incluem sais, uma série de alguns ácidos - HCl, HBr, HI, HNO₃H₂Com₄, HClO₄, hidróxidos de bário, estrôncio, cálcio e metais alcalinos. Outras bases e ácidos são eletrólitos de força média a fraca.

Propriedades das soluções eletrolíticas

A formação de soluções costuma ser acompanhada por efeitos térmicos e mudanças de volume. A dissolução do eletrólito em líquido ocorre em três etapas:

1. A destruição das ligações intermoleculares e químicas do eletrólito sendo dissolvido requer o dispêndio de uma certa quantidade de energia e, portanto, ocorre a absorção de calor (∆Н_cortar > 0).
2. Nesta fase, o solvente começainteragir com íons eletrolíticos, resultando na formação de solvatos (em soluções aquosas - hidratos). Este processo é chamado de solvatação e é exotérmico, ou seja, o calor é liberado (∆ Н_hidras <0).
3. A última etapa é a difusão. Esta é uma distribuição uniforme de hidratos (solvatos) no volume da solução. Este processo requer consumo de energia e, portanto, a solução é resfriada (∆Н_diferença > 0).

Assim, o efeito térmico total da dissolução do eletrólito pode ser escrito da seguinte forma:

∆H_Sol = ∆H_cortar + ∆H_hidras + ∆H_diferença

O sinal final do efeito térmico geral de dissolução do eletrólito depende de quais serão os efeitos da energia constituinte. Normalmente, esse processo é endotérmico.

As propriedades da solução dependem principalmente da natureza de seus componentes constituintes. Além disso, a composição da solução, a pressão e a temperatura afetam as propriedades do eletrólito.

Dependendo do conteúdo do dissolvidoSubstâncias, todas as soluções eletrolíticas podem ser divididas em extremamente diluídas (que contêm apenas "traços" de eletrólito), diluídas (com um pequeno conteúdo de um soluto) e concentradas (com um conteúdo eletrolítico significativo).

Reações químicas em soluções eletrolíticas,que são causados ​​pela passagem de uma corrente elétrica, levam à liberação de certas substâncias nos eletrodos. Este fenômeno é chamado de eletrólise e é freqüentemente usado na indústria moderna. Em particular, alumínio, hidrogênio, cloro, hidróxido de sódio, peróxido de hidrogênio e muitas outras substâncias importantes são obtidos por eletrólise.