Raztopine elektrolitov

Raztopine elektrolitov so posebne tekočine, ki so delno ali popolnoma v obliki polnjenih delcev (ionov). Pravi proces delitve molekul v negativno (anion) in pozitivno nabite (kationske) delce elektrolitska disociacija. Disociacija v raztopinah je možna samo zaradi sposobnosti ionov, da delujejo z molekulami polarne tekočine, ki deluje kot topilo.

Kateri so elektroliti?

Raztopine elektrolitov so razdeljene na vodo in nevodne. Voda je bila preučena precej dobro in je postala zelo razširjena. Obstajajo v skoraj vseh živih organizmih in aktivno sodelujejo v številnih pomembnih bioloških procesih. Ne-vodne elektrolite se uporabljajo za izvajanje elektrokemijskih procesov in različnih kemijskih reakcij. Njihova uporaba je privedla do izuma novih virov kemijske energije. Imajo pomembno vlogo pri fotoelektrokemičnih elementih, organski sintezi, elektrolitnih kondenzatorjih.

Raztopine elektrolitov odvisno od stopnja disociacije lahko razdelimo na močne, srednje in šibke. Stopnja disociacije (alfa-) je razmerje med številom molekul, ki so se razpadle v nabrane delce in skupno število molekul. V močnih elektrolitih je vrednost alfa-pristopi 1, povprečje alfa-asimpt-0.3, in za šibke alfa-<0.1.

Močni elektroliti običajno vključujejo soli, nekatere kisline - HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂Tako₄, HClO₄, hidroksidi barija, stroncija, kalcija in alkalne kovine. Druge baze in kisline so srednje ali šibke elektrolite.

Lastnosti raztopin elektrolitov

Oblikovanje rešitev pogosto spremljajo toplotni učinki in spremembe volumna. Postopek raztapljanja elektrolita v tekočini poteka v treh fazah:

1. Uničenje intermolekularnih in kemičnih vezi raztopljenega elektrolita zahteva odhodek določene količine energije in zato absorpcija toplote poteka (ΔH_exp > 0).
2. Na tej stopnji se topilo začne z interakcijo z elektrolitnimi ioni, kar ima za posledico tvorbo solvatov (v vodnih raztopinah - hidratih). Ta proces se imenuje solvation in je eksotermičen, tj. obstaja sproščanje toplote (ΔH_hidra < 0).
3. Zadnja stopnja je difuzija. To je enotna porazdelitev hidratov (solvatov) v razsutem stanju. Ta proces zahteva stroške energije in zato se raztopina ohladi (ΔH_diff > 0).

Tako je lahko v tej obliki zapisan celotni toplotni učinek raztapljanja elektrolita:

ΔH_raststv = ΔH_exp + ΔH_hidra + ΔH_diff

Končni znak skupnega toplotnega učinka raztapljanja elektrolita je odvisen od tega, kakšni so učinki energetske učinkovine. Običajno je ta proces endotermičen.

Lastnosti raztopine so odvisne predvsem od narave sestavnih sestavin. Poleg tega sestava raztopine, tlaka in temperature vpliva na lastnosti elektrolita.

Vse raztopine elektrolitov lahko razdelimo na zelo razredčene (ki vsebujejo le "sledi" elektrolita), razredčene (z majhno vsebnostjo topila) in koncentrirane (s pomembno vsebnostjo elektrolita), odvisno od vsebnosti topila.

Kemijske reakcije v raztopinah elektrolitov, ki jih povzroča prehod električnega toka, povzročajo sproščanje določenih snovi na elektrode. Ta pojav se imenuje elektroliza in se pogosto uporablja v sodobni industriji. Zlasti zaradi elektrolize, aluminija, vodika, klora, natrijev hidroksid, vodikovega peroksida in številnih drugih pomembnih snovi.