Rješenja elektrolita

Rješenja elektrolita su posebnatekućine koje su djelomično ili potpuno u obliku nabijenih čestica (iona). Sam proces razdvajanja molekula u negativne (anione) i pozitivno nabijene (katione) čestice naziva se elektrolitska disocijacija. Disocijacija u otopinama je moguća jedino zbog sposobnosti iona na interakciju s molekulama polarne tekućine koja djeluje kao otapalo.

Koje su elektrolite?

Rješenja elektrolita su podijeljena u vodu ibezvodna. Voda je dobro proučena i postala vrlo rasprostranjena. Oni postoje u gotovo svakom živom organizmu i aktivno sudjeluju u mnogim važnim biološkim procesima. Ne-vodeni 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 elementima, organskoj sintezi, elektrolitskim kondenzatorima.

Rješenja elektrolita ovisno o stupnjudisocijacija se može podijeliti na jake, srednje i slabe. Stupanj disocijacije (α) je omjer broja molekula koje su raspadale u napunjene čestice prema ukupnom broju molekula. U jakim elektrolitima, vrijednost α približava 1, za medij α≈0.3, a za slab α <0.1.

Jaki elektroliti obično uključuju soli, niz određenih kiselina - HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO₄, HClO₄, hidrokside barija, stroncija, kalcija i alkalijskih metala. Ostale baze i kiseline su srednji ili slabi elektroliti.

Svojstva otopina elektrolita

Nastajanje otopina često prati termičke efekte i promjene volumena. Proces otapanja elektrolita u tekućini odvija se u tri faze:

1. Uništavanje intermolekularnih i kemijskih veza otopljenog elektrolita zahtijeva potrošnju određene količine energije, pa se stoga apsorpcija topline odvija (ΔH_bit > 0).
2. U ovoj fazi započinje otapalointerakciju s ionima elektrolita, što rezultira formiranjem solvata (u vodenim otopinama - hidrati). Taj se proces naziva solvatacija i egzotermna, tj. E. postoji otpuštanje topline (ΔH_hidra <0).
3. Posljednja faza je difuzija. Ovo je ujednačena raspodjela hidrata (solvata) u rasutom stanju. Ovaj proces zahtijeva trošak energije i stoga se otopina hladi (ΔH_diferencijal > 0).

Dakle, ukupni toplinski učinak otapanja elektrolita može se napisati u ovom obliku:

? H_sol = ΔH_bit + ΔN_hidra + ΔN_diferencijal

Posljednji znak cjelokupnog toplinskog učinka otapanja elektrolita ovisi o tome što se konstituiraju energetski učinci. Obično je taj proces endoterman.

Svojstva otopine ovise prvenstveno o prirodi sastojaka. Osim toga, sastav otopine, tlaka i temperature utječu na svojstva elektrolita.

Ovisno o otopljenomSve tvari elektrolita rješenja mogu se podijeliti u vrlo razrijeđenim (u kojoj samo sadrži „tragovi” elektrolit), razrijedi (koja sadrži malu količinu otopljene tvari) i koncentrirana (s značajnim elektrolita sadržaja).

Kemijske reakcije u otopinama elektrolita,koji su uzrokovani prolazom električne struje, dovode do oslobađanja određenih tvari na elektrodama. Taj se fenomen naziva elektrolizom i često se koristi u suvremenoj industriji. Posebno, zahvaljujući elektrolizi, dobivaju se aluminij, vodik, klor, natrijev hidroksid, vodikov peroksid i mnoge druge važne tvari.