Растворы электролитов

Растворы электролитов представляют собой особые жидкости, которые частично либо полностью находятся в виде заряженных частиц (ионов). Сам процесс расщепления молекул на отрицательно (анионы) и положительно заряженные (катионы) частицы называют электролитической диссоциацией. Диссоциация в растворах возможна только благодаря способности ионов взаимодействовать с молекулами полярной жидкости, которая выступает в качестве растворителя.

Какими бывают электролиты

растворы элетролитов
Растворы электролитов делятся на водные и неводные. Водные изучены довольно хорошо и получили очень широкое распространение. Они есть практически в каждом живом организме и активно участвуют во многих важных биологических процессах. Неводные электролиты применят для проведения электрохимических процессов и различных химических реакций. Их использование привело к изобретению новых химических источников энергии. Они играют важную роль в фотоэлектрохимических элементах, органическом синтезе, электролитных конденсаторах.

Растворы электролитов в зависимости от степени диссоциации можно разделить на сильные, средние и слабые. Степень диссоциации (α) – это отношение количества распавшихся на заряженные частицы молекул к суммарному числу молекул. У сильных электролитов значение α приближается к 1, у средних α≈0,3, а у слабых α<0,1.

К сильным электролитам обычно относят соли, ряд некоторых кислот – HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, HClO4, гидроксиды бария, стронция, кальция и щелочных металлов. Прочие основания и кислоты – электролиты средней или слабой силы.

Свойства растворов электролитов

свойства растворов электролитов
Образование растворов часто сопровождается тепловыми эффектами и изменением объема. Процесс растворения электролита в жидкости проходит в три этапа:

  1. Разрушение межмолекулярных и химических связей растворяемого электролита требует затраты определенного количества энергии и поэтому происходит поглощение тепла (∆Нразр > 0).
  2. На этой стадии растворитель начинает взаимодействовать с ионами электролита, в результате чего образуются сольваты (в водных растворах - гидраты). Этот процесс называется сольватацией и является экзотермическим, т.е. происходит выделение тепла (∆ Нгидр < 0).
  3. Последний этап – диффузия. Это равномерное распределение гидратов (сольватов) в объеме раствора. Данный процесс требует энергетических затрат и поэтому раствор охлаждается (∆Ндиф > 0).

Таким образом, суммарный тепловой эффект растворения электролита можно записать в таком виде:

∆Нраств = ∆Нразр + ∆Нгидр + ∆Ндиф

От того, какими окажутся составляющие энергетические эффекты зависит конечный знак общего теплового эффекта растворения электролита. Обычно этот процесс носит эндотермический характер.

реакции в растворах электрлитов
Свойства раствора зависят прежде всего от природы образующих его компонентов. Кроме того, на свойства электролита оказывает влияние состав раствора, давление и температура.

В зависимости от содержания растворенного вещества все растворы электролитов можно разделить на предельно разбавленные (в которых содержатся лишь «следы» электролита), разбавленные (с небольшим содержанием растворенного вещества) и концентрированные (со значительным содержанием электролита).

Химические реакции в растворах электролитов, которые вызываются прохождением электрического тока приводят к выделению на электродах определенных веществ. Это явление называется электролизом и часто применяется в современной промышленности. В частности, благодаря электролизу получают алюминий, водород, хлор, гидроксид натрия, пероксид водорода и многие другие важные вещества.

Статья закончилась. Вопросы остались?
Подписаться
Я хочу получать
Правила публикации
Следят за новыми комментариями — 7
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.