Растворы электралітаў

Растворы электралітаў ўяўляюць сабой асаблівыя вадкасці, якія часткова альбо цалкам знаходзяцца ў выглядзе зараджаных часціц (іёнаў). Сам працэс расшчаплення малекул на адмоўна (аніёны) і станоўча зараджаныя (катыёны) часціцы называюць электралітычнай дысацыяцыяй. Дысацыяцыя ў растворах магчымая толькі дзякуючы здольнасці іёнаў ўзаемадзейнічаць з малекуламі палярнай вадкасці, якая выступае ў якасці растваральніка.

Якімі бываюць электраліты

Растворы электралітаў дзеляцца на водныя і неводную. Водныя вывучаны даволі добра і атрымалі вельмі шырокае распаўсюджанне. Яны ёсць практычна ў кожным жывым арганізме і актыўна ўдзельнічаюць у шматлікіх важных біялагічных працэсах. Неводную электраліты ўжывуць для правядзення электрахімічных працэсаў і розных хімічных рэакцый. Іх выкарыстанне прывяло да вынаходству новых хімічных крыніц энергіі. Яны гуляюць важную ролю ў фотоэлектрохимических элементах, арганічным сінтэзе, электролітных кандэнсатарах.

Растворы электралітаў ў залежнасці ад ступені дысацыяцыі можна падзяліць на моцныя, сярэднія і слабыя. Ступень дысацыяцыі (α) - гэта стаўленне колькасці разводаў на зараджаныя часціцы малекул да сумарнай колькасцi малекул. У моцных электралітаў значэнне α набліжаецца да 1, у сярэдніх α≈0,3, а ў слабых α <0,1.

Да моцных электралітаў звычайна адносяць солі, шэраг некаторых кіслот - HCl, HBr, HI, HNO _3, H ₂ SO _4, HClO _4, гідраксіды барыю, стронцыя, кальцыя і шчолачных металаў. Іншыя падставы і кіслоты - электраліты сярэдняй або слабой сілы.

Ўласцівасці раствораў электралітаў

Адукацыя раствораў часта суправаджаецца цеплавымі эфектамі і змяненнем аб'ёму. Працэс растварэння электраліта ў вадкасці праходзіць у тры этапы:

1. Разбурэнне межмолекулярных і хімічных сувязяў якое раствараецца электраліта патрабуе выдаткі пэўнага колькасці энергіі і таму адбываецца паглынанне цяпла (ΔН _разр> 0).
2. На гэтай стадыі растваральнік пачынае ўзаемадзейнічаць з іёнамі электраліта, у выніку чаго ўтвараюцца сольваты (у водных растворах - гідраты). Гэты працэс называецца сольватацией і з'яўляецца экзотермическим, г.зн. адбываецца вылучэнне цяпла (Δ Н _гідра <0).
3. Апошні этап - дыфузія. Гэта раўнамернае размеркаванне гідратаў (сольватов) у аб'ёме раствора. Дадзены працэс патрабуе энергетычных выдаткаў і таму раствор астуджаецца (ΔН _диф> 0).

Такім чынам, сумарны цеплавой эфект растварэння электраліта можна запісаць у такім выглядзе:

ΔН _раств = ΔН _разр + ΔН _гідра + ΔН _диф

Ад таго, якімі апынуцца складнікі энергетычныя эфекты залежыць канчатковы знак агульнай цеплавога эфекту растварэння электраліта. Звычайна гэты працэс носіць эндотермический характар.

Ўласцівасці раствора залежаць перш за ўсё ад прыроды ўтвараюць яго кампанентаў. Акрамя таго, на ўласцівасці электраліта аказвае ўплыў склад раствора, ціск і тэмпература.

У залежнасці ад утрымання растворанага рэчыва усе растворы электралітаў можна падзяліць на гранічна разведзеныя (у якіх утрымліваюцца толькі «сляды» электраліта), разведзеныя (з невялікім утрыманнем растворанага рэчыва) і канцэнтраваныя (са значным утрыманнем электраліта).

Хімічныя рэакцыі ў растворах электралітаў, якія выклікаюцца праходжаннем электрычнага току прыводзяць да вылучэння на электродах пэўных рэчываў. Гэта з'ява называецца электролізам і часта ўжываецца ў сучаснай прамысловасці. У прыватнасці, дзякуючы электролізу атрымліваюць алюміній, вадарод, хлор, гідраксід натрыю, пераксіду вадароду і многія іншыя важныя рэчывы.