Soluții de electroliți

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 05:39

Soluțiile de electroliți sunt lichide speciale care sunt parțial sau complet sub formă de particule încărcate (ioni). Însuși procesul de scindare a moleculelor în particule încărcate negativ (anioni) și pozitiv (cationi) se numește disociere electrolitică. Disocierea în soluții este posibilă numai datorită capacității ionilor de a interacționa cu moleculele lichidului polar, care acționează ca solvent.

Ce sunt electroliții

Soluțiile de electroliți sunt împărțite în apoase și neapoase. Cele de apă au fost studiate destul de bine și sunt foarte răspândite. Se găsesc în aproape orice organism viu și sunt implicați activ în multe procese biologice importante. Electroliții neapoși sunt utilizați pentru a efectua procese electrochimice și diferite reacții chimice. Utilizarea lor a condus la inventarea de noi surse de energie chimică. Ele joacă un rol important în celulele fotoelectrochimice, sinteza organică, condensatoarele electrolitice.

Soluțiile de electroliți în funcție de gradul de disociere pot fi împărțite înputernic, mediu și slab. Gradul de disociere (α) este raportul dintre numărul de molecule descompuse în particule încărcate și numărul total de molecule. Pentru electroliții puternici, valoarea lui α se apropie de 1, pentru electroliții medii α≈0,3 și pentru electroliții slabi α<0, 1.

Electroliții puternici includ de obicei săruri, o serie de unii acizi - HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO4_{, HClO}4_{, hidroxizi de bariu, stronțiu, calciu și metale alcaline. Alte baze și acizi sunt electroliți medii sau slabi.}

Proprietățile soluțiilor electrolitice

Formarea soluțiilor este adesea însoțită de efecte termice și modificări de volum. Procesul de dizolvare a electrolitului în lichid are loc în trei etape:

1. Distrugerea legăturilor intermoleculare și chimice ale electrolitului dizolvat necesită cheltuirea unei anumite cantități de energie și, prin urmare, căldura este absorbită (∆Н_resolved > 0).
2. În această etapă, solventul începe să interacționeze cu ionii electroliți, rezultând formarea solvaților (în soluții apoase - hidrați). Acest proces se numește solvatare și este exotermic, adică. căldura este eliberată (∆ Н_hydr < 0).
3. Ultimul pas este difuzarea. Aceasta este o distribuție uniformă a hidraților (solvaților) în volumul soluției. Acest proces necesită costuri energetice și, prin urmare, soluția este răcită (∆Н_dif > 0).

Astfel, efectul termic total al dizolvării electrolitului poate fi scris după cum urmează:

∆Н_solv=∆Н_lansare + ∆Н_hydr + ∆Н _dif

Semnul final al efectului termic total al dizolvării electrolitului depinde de care sunt efectele energetice constitutive. Acest proces este de obicei endotermic.

Proprietățile unei soluții depind în primul rând de natura componentelor sale constitutive. În plus, proprietățile electrolitului sunt afectate de compoziția soluției, presiune și temperatură.

În funcție de conținutul de substanță dizolvată, toate soluțiile electrolitice pot fi împărțite în extrem de diluate (care conțin doar „urme” de electrolit), diluate (cu un conținut mic de substanță dizolvată) și concentrate (cu un conținut semnificativ de electrolit).

Reacțiile chimice din soluțiile de electroliți, care sunt cauzate de trecerea curentului electric, duc la eliberarea anumitor substanțe pe electrozi. Acest fenomen se numește electroliză și este adesea folosit în industria modernă. În special, electroliza produce aluminiu, hidrogen, clor, hidroxid de sodiu, peroxid de hidrogen și multe alte substanțe importante.