Електролити: примери. Састав и особине електролита. Јаке и слабе електролити

Електролити су хемикалије познати од давнина. Међутим, већина подручја њихове примене, они су недавно добила. Ми ћемо разговарати о приоритет за индустрију употребу ових супстанци и ми ћемо схватити да је прошлост садашњост, и разликују једни од других. Али почнемо са дигресије у историји.

прича

Најстарији познати електролита - соли и киселина је отворен још у античком свету. Међутим, разумевање структуре и својства електролита су еволуирали током времена. Теорија ти процеси су еволуирали од 1880, када је направио низ открића, теорија у вези са особинама електролита. Било је неколико квантни скокови у теоријама описују механизме интеракције електролита водом (у ствари само у раствору стичу својства које чине њихову примену у индустрији).

Сада ћемо видети тачно неколико теорија које су имале највећи утицај на развој концепата електролита и њихове имовине. Почнимо са најчешћи и једноставан теорији, да свако од нас је у школи.

Аренијус теорија електролитичке дисоцијације

У 1887. шведски хемичар Сванте Август Аренијус и руско-немачки хемичар Вилхелм Оствалд је развио теорију електролитичке дисоцијације. Међутим, и овде, то није тако једноставно. Сама Аррхениус је присталица тзв физичка теорија решења која не узимају у обзир интеракцију компоненти супстанце са водом и тврди да постоје слободни наелектрисане честице (јони) у раствору. Узгред, од таквих позиција данас разматрају електролизе дисоцијацију школе.

Ми говоримо сви исти који чини теорију и како објашњава механизам интеракције супстанци са водом. Као и код сваког другог посла, има неколико постулата да користи:

1. У реакцији воде са супстанцом распадне на јоне (позитивне - и негативни катјона - ањон). Ове честице су подвргнуте хидратације привлаче молекуле воде који су, успут, се терети с једне стране позитивно, а на другој - негативно (дипол формиран) да се формира у аква комплексима (солвате).

2. Процес дисоцијације је реверзибилан - односно ако је супстанца је подељена на јона, под утицајем било ког фактора, може поново постати извор.

3. Ако Цоннецт електроде у раствор и нека струја, катјони ће почети да се пресели у негативне електроде - катоду и ањона на позитивно на терет - анода. Зато су супстанце су лако раствара у води, спроводи струју боље од саме воде. Из истог разлога они се називају електролита.

4. Степен дисоцијације електролита карактеризира проценат супстанце подвргавају растварања. Ова стопа зависи од растварача и својства растворене супстанце, концентрација овог другог и спољне температуре.

Овде, у ствари, и све основне принципе ове једноставне теорије. Њих ћемо користити у овом чланку за опис онога што се дешава у раствору електролита. Примери ових једињења Размотримо мало касније, а сада размотримо другу теорију.

Теорија киселина и Левис базе

Према теорији електролитичке дисоцијације, киселине - супстанца присутна у раствору чија водоник катјона и базне - једињења разлаже у раствору до хидроксида ањона. Постоји још једна теорија, названа по чувеном хемичар Гилберт Левис. То вам омогућава да прошири концепт неколико киселина и база. Према Левис теорији, ацид - то су јони или молекули супстанци које имају слободне електроне орбитала и који су способни да прихвате електрона из другог молекула. Лако погодити да ће база бити оне честице које су способни да дају један или више њених електрона на "употреба" киселином. Занимљиво је овде да киселина или база може бити не само електролит, већ и било која супстанца која чак нерастворљива у води.

Протолитичке теорија Брендстеда Лаури

1923., независно један од другог, два научника - Ј. и Т. Ловри Бронстед -предлозхили теорија, која се сада активно користе научници за описивање хемијске процесе. Суштина ове теорије је да је раздвајање значења своди на трансфер протона од киселине базе. Стога, овај последњи се овде схвата као протона акцептора. Онда је киселина је њихов донатор. Теорија такође објашњава постојање добрих супстанци које показују особине и киселине и базе. Таква једињења се називају амфотеричан. У теорији Бронстед-Ловри њиховог мандата важи ампхолитес, док киселе или базичне обично називају протолитхс.

Дошли смо до следећем одељку. Овде ћемо вам шта различите јаке и слабе електролита показати, и дискутују утицај спољних фактора на својим имањима. А затим наставити са описом њихове практичне примене.

Јаке и слабе електролити

Свака супстанца реагује са само водом. Неки то добро (нпр, натријум хлорид) растворити, а неки не растварају (нпр, креда). Тако, све материје се деле на јаке и слабе електролита. Потоњи су супстанце које интерагују слабо водом и депоновани на дну решења. То значи да они имају веома низак степен дисоцијације и високе енергетске везе, који омогућује молекул распадне у своје јона саставне под нормалним условима. Дисоцијација слабе електролити јаве било споро или повећањем температуре и концентрацију супстанце у раствору.

Разговарајте о јакој електролита. Они укључују све растворне соли, као јаке киселине и базе. Они су лако разбити у јона и веома је тешко да их прикупи у падавина. Садашњи у електролиту, случајно, врше захваљујући јона садржаних у раствору. Стога, најбоље проводни јаке електролити. Примери потоњих: јаке киселине, базе, растворљиве соли.

Фактори који утичу на понашање електролита

Сада погледајте како та промена утиче на спољну средину о својствима супстанци. Концентрација директно утиче на степен дисоцијације електролита. Штавише, овај однос може бити изражена математички. Закон који описује ову везу, зове закон разводњавања Оствалд и пише као: а = (к / в) 1/2. Овде, - је степен дисоцијације (узима као фракција), К - константа дисоцијације, различита за сваку супстанцу, а са - концентрације електролита у раствору. Према овој формули, можете научити много о материји и њеног понашања у раствору.

Али, ми смо удаљили од теме. Даље концентрација на степену дисоцијације електролита такође утиче температуру. За већину супстанце повећавају повећава растворљивост и реактивност. Ово може објаснити појаву одређених реакција само на повишеној температури. Под нормалним условима, они су или веома споро, или у оба смера (овај процес се назива реверзибилно).

Испитали смо факторе који одређују понашање система као што је решење електролита. Сада ћемо прећи на практичну примену ових, без сумње, веома важне хемијске супстанце.

industrijska примена

Наравно, свако је чуо реч "електролит" како се примењује на батерије. У носачу користећи батерија олово-киселина, електролит у коме обавља улогу 40 посто сумпорне киселине. Да бисмо разумели зашто постоји све што је потребно је супстанца неопходна да разуме карактеристике батерије.

Дакле, шта је принцип рада било које батерије? У реверзибилне реакцији која се одвија конверзију једне супстанце у другу, услед којих су електрони пуштени. Када интеракција се батерија јавља супстанце, што је немогуће у нормалним условима. Ово може бити представљена као акумулације моћи у материјалу као резултат хемијске реакције. Приликом изношења и обрнути трансформацију почиње, смањујући систем у првобитно стање. Ова два процеса заједно чине један наелектрисања пражњења циклус.

Размотрите процес горњу представља специфичан пример - батерија леад-ацид. Јер је лако погодити, тренутни извор састоји од елемента који садржи главну (диокисд олово и ПБО _{2) и} киселине. Свака батерија се састоји од електрода и простор између њих испуњен само електролита. Као друго, као што смо видели, у овом примеру користи концентрацију сумпорне киселине од 40 процената. Катода батерије направљен од олово диоксид, анода је направљена од чистог олова. Све то је зато ова два различита електроде јављају реверзибилне реакције укључују јона који су раздвојени ацид:

1. ПбО ₂ + СО ₄ ^{2- + 4Х + + 2е - =} ПбСО ₄ + 2Х ₂ О (реакција јавља у негативну електроду - катода).
2. Пб + СО ₄ ^{2- -} 2е - = ПбСО ₄ (реакција јавља у позитивне електроде - анода).

Ако прочитате реакцију са лева на десно - се процеси који се дешавају током пражњења батерије, а ако је у праву - на наплату. Сваки хемијски извор струје ових реакција је другачији, али механизам њиховог настанка у целини описује исти: постоје два процеса, од којих је један електрони се "апсорбује" а други обратно, "ићи." Најважнија ствар је да је број апсорбују електрона једнак броју објављен.

Заправо, осим батерије, постоји много апликација ових супстанци. Уопштено, електролита, чији примери смо дали, - то је само зрна разноликости супстанци које су уједињени под овим појмом. Они нас окружују свуда, свуда. На пример, људско тело. Да ли мислите да постоје такве супстанце? Веома погрешно. Они се могу наћи свуда у нама и чине највећи број крвних електролита. Они укључују, на пример, гвожђа јоне који су део хемоглобина и помаже транспорт кисеоника до ткива нашег организма. Блоод електролити такође играју кључну улогу у регулацији воде соли равнотеже и рад срца. Ову функцију обавља калијум јона и натријума (постоји чак процес који се јавља у ћелијама које су именоване калијум-натријум пумпе).

Свака супстанца да сте у стању да распусти барем мало - електролита. И нема индустрије и наше животе, где год да се примењују. То није само батерије у аутомобилима и батерије. Да ли је било која хемијска и прехрамбена, војне фабрике, фабрике одеће и тако даље.

Композиција електролита, успут, је другачија. Стога је могуће да додијели киселине и алкални електролит. Они суштински разликују у својим својствима: као што смо рекли, киселине су протон донатори, и алкални - акцептори. Али током времена, електролит састав мења због губитка дела концентрација супстанце или опада или расте (све зависи од тога шта се губи, вода и електролита).

Сваки дан смо суочени са њима, али веома мало људи зна тачно дефиницију таквог мандата као електролита. Примери специфичних супстанци смо разговарали, па хајде да мало сложеније концепте.

Физичке особине електролита

Сада о физици. Најважнија ствар за разумети у истраживању ове теме - струја се прослеђује електролита. Одлучујућу улогу у томе играју јона. Ове наелектрисане честице може да мигрира из једног дела раствора пуњења у други. Тако, ањони обично увек позитивне електроде и кација - у негативан. Тако, делујући на електричној тренутног решења, делимо оптужбе на супротним странама у систему.

Врло занимљива физичке карактеристике као што су густина. То утиче на многе особине наших једињења којима се расправља. И често се појављује питање: "Како да се повећа густину електролита" У ствари, одговор је једноставан: потребно је да се смањи садржај воде решења. Од густине електролита углавном детерминисано густину сумпорне киселине, то у великој мери зависи од финалне концентрације. Постоје два начина за имплементацију плана. Први је веома једноставан: кувати електролит који се налази у батерији. Да бисте то урадили, потребно је да га напуните тако да унутрашња температура мало порасла изнад стотину степени Целзијуса. Ако овај метод не ради, не брините, постоји још једна: једноставно заменити стари нови електролита. Да би то урадили, процедити стару решење за чишћење унутрашњост резидуалног сумпорне киселине у дестилованој води, а затим сипати ново део. Типично, квалитет на растворима електролита одмах имати жељену вредност концентрације. После замене могу да забораве како да подигне густину електролита.

Композиција електролита у великој мери одређује своја својства. Карактеристике попут електричне проводљивости и густине, на пример, снажно зависе од природе растворка и његове концентрације. Постоји посебна питање колико електролита у акумулатору може бити. У ствари, његова запремина је директно повезано са декларисаног капацитета производа. Што сумпорна киселина унутар батерије тако да је моћнији, т. Е. Више Напон је способан да произведе.

Где је корисно?

Ако сте љубитељ ауто или само заинтересовани за аутомобиле, ви ће све разумети себе. Сигурно је да знају како да се утврди колико је сада много електролита у акумулатору. А ако сте далеко од кола, онда је познавање особина ових супстанци, њихову употребу и како су међусобно комуницирају неће бити сувишно. Знајући то, ниси збуњена, од вас се тражи да каже шта је електролит у батерији. Иако чак и ако нисте љубитељ ауто, али имате ауто, онда је познавање уређаја батерије ће бити апсолутно ништа лоше и да ће помоћи да се поправи. То ће бити много лакше и јефтиније да уради све што се, него да иду у центар аутомобила.

И да науче више о овој теми, препоручујемо да проверите за хемију уџбеник за школе и универзитете. Ако добро познајете ову науку и читати довољно књига, најбоља опција ће бити "Хемијски струјни извори" Варипаева. Постоје изложени детаљно читаву теорију трајања батерије, разних батерија и елемената водоника.

закључак

Дошли смо до краја. Хајде да резимирамо. Изнад смо о свему, као таква ствар као електролита: примерима, структура теорије и особина, функција и апликација. Још једном, треба рећи да ова једињења су део нашег живота, без којих не би могла да постоји, нашег тела и свим областима индустрије. Сећаш ли крвне електролита? Захваљујући њима живимо. А шта је са нашим аутомобилима? Са овим знањем можемо поправити било који проблем са батеријом, као и сада разумете како да подигне густину електролита у њему.

Све немогуће рећи, али нисмо поставили тај циљ. На крају крајева, то није све што се може рећи о овим невероватним супстанци.