Elektrolit çözeltileri

Elektrolit çözeltileri özeldiryüklü parçacıklar (iyonlar) şeklinde kısmen veya tamamen sıvı olan sıvılar. Molekülleri negatif (anyonlar) ve pozitif yüklü (katyonlar) partiküllere bölme işlemine elektrolitik ayrışma denir. Çözeltilerdeki ayrışma, iyonların, bir çözücü görevi gören polar sıvının molekülleri ile etkileşime girme kabiliyeti nedeniyle mümkündür.

Elektrolitler nedir

Elektrolit çözeltileri sulu vesusuz. Su oldukça iyi çalışılmıştır ve çok yaygındır. Hemen hemen her canlı organizmada bulunurlar ve birçok önemli biyolojik sürece aktif olarak katılırlar. Sulu olmayan elektrolitler, elektrokimyasal işlemlerin ve çeşitli kimyasal reaksiyonların yürütülmesi için kullanılacaktır. Kullanımları yeni kimyasal enerji kaynaklarının keşfine yol açtı. Fotoelektrokimyasal hücreler, organik sentez, elektrolit kapasitörlerinde önemli bir rol oynarlar.

Dereceye bağlı olarak elektrolit çözeltileriAyrışmalar güçlü, orta ve zayıf olarak ayrılabilir. Ayrılma derecesi (α), yüklü parçacıklara dağıtılan molekül sayısının toplam molekül sayısına oranıdır. Güçlü elektrolitler için α değeri 1'e, orta elektrotlar için α.30.3'e ve zayıf olanlar için α <0.1'e yaklaşır.

Tuzlar genellikle güçlü elektrolitlere; Bazı asitler HCI, HBr, HI, HNO₃H₂CO₄HClO₄, baryum, stronsiyum, kalsiyum ve alkali metallerin hidroksitleri. Diğer bazlar ve asitler orta veya zayıf mukavemetli elektrolitlerdir.

Elektrolit çözeltilerinin özellikleri

Çözeltilerin oluşumuna genellikle termal etkiler ve hacim değişiklikleri eşlik eder. Elektrolitin bir sıvı içinde çözünme işlemi üç aşamada gerçekleşir:

1. Çözünmüş elektrolitin moleküller arası ve kimyasal bağlarının imhası, belirli miktarda enerjinin ve dolayısıyla ısı emiliminin harcanmasını gerektirir (ΔН_bit > 0).
2. Bu aşamada, çözücü başlarbunun sonucu olarak solvatlar (sulu çözeltilerdeki hidratlar) oluşan elektrolit iyonları ile etkileşime girer. Bu sürece solvasyon denir ve ekzotermiktir, yani. ısı üretilir (∆ N_hidra <0).
3. Son aşama difüzyon. Bu, çözeltinin hacminde homojen bir hidrat dağılımıdır (solvatlar). Bu işlem enerji maliyetleri gerektirir ve bu nedenle çözüm soğutulur (∆Н_diferansiyel > 0).

Böylece, elektrolitin çözünmesinin toplam termal etkisi aşağıdaki gibi yazılabilir:

ΔН_sol = ∆Н_bit + ∆Н_hidra + ∆Н_diferansiyel

Elektrolit çözünmesinin genel termal etkisinin son işareti, bileşen enerji etkilerinin ne olduğuna bağlıdır. Genellikle bu süreç doğada endotermiktir.

Bir çözümün özellikleri temel olarak bileşen bileşenlerinin doğasına bağlıdır. Ek olarak, çözeltinin bileşimi, basınç ve sıcaklık elektrolitin özelliklerini etkiler.

Çözünmüş içeriğe bağlı olarakmaddeler, tüm elektrolit çözeltileri aşırı derecede seyreltilmiş (sadece elektrolitin "izlerini" içeren), seyreltilmiş (az miktarda çözünen madde içeren) ve konsantre (önemli miktarda elektrolit içeren) olarak ayrılabilir.

Elektrolit çözeltilerindeki kimyasal reaksiyonlar,elektrik akımının geçişinden kaynaklanan ve elektrotlarda belirli maddelerin salınmasına neden olur. Bu fenomene elektroliz denir ve genellikle modern endüstride kullanılır. Özellikle alüminyum, hidrojen, klor, sodyum hidroksit, hidrojen peroksit ve diğer birçok önemli madde elektroliz yoluyla elde edilir.