Elektrolitok: példák. Az összetételét és tulajdonságait az elektrolitok. Erős és gyenge elektrolitok

Az elektrolitok a vegyi ősidők óta ismert. Azonban a legtöbb területen az alkalmazásuk, ők nyertek a közelmúltban. Megbeszéljük a legfontosabb az ipar az ezen anyagok használatát, és mi kell érteni, hogy a múlt a jelen és különböznek egymástól. De kezdjük egy kitérőt a történelembe.

történet

A legrégebbi ismert elektrolitok - sók és savak nyitva van még a régi világban. Azonban a megértése a szerkezete és tulajdonságai elektrolitok fejlődtek az idők során. Elmélet ezek a folyamatok fejlődtek 1880 óta, amikor egy sor olyan felfedezések, elméletek kapcsolatos tulajdonságait az elektrolit. Volt több előrelépéseket elméletek mechanizmusok kölcsönhatásának az elektrolit vízzel (valójában csak oldatban megszerzik a tulajdonságai, hogy alkalmazásuk az iparban).

Most látni fogjuk, pontosan több elmélet, hogy volt a legnagyobb hatással a koncepciók elektrolitok és azok tulajdonságait. Kezdjük a leggyakoribb és egyszerű elmélet, hogy mindannyian vette az iskolában.

Arrhenius elmélete elektrolitos disszociáció

1887-ben a svéd kémikus Svante Arrhenius és az orosz-német vegyész Wilhelm Ostwald kidolgozott elmélet elektrolitos disszociáció. Azonban itt is, ez nem olyan egyszerű. Arrhenius maga támogatója úgynevezett fizikai elmélet megoldások, amelyek nem veszik figyelembe a kölcsönhatást a komponensek az anyag vízzel és azt állította, hogy vannak szabad töltött részecskék (ionok) oldatban. By the way, az ilyen pozíciók mai fontolgatja elektrolitos disszociáció az iskola.

Beszélgetünk mindegy, ami az elmélet és hogyan magyarázza a kölcsönhatás mechanizmusa az anyagok vízzel. Mint minden más munkát, azt feltételezi, hogy több ez használ:

1. A reakcióban a víz az anyag szétesik ionokra (pozitív - és negatív kation - anion). Ezek a részecskék vannak kitéve hidratációs vonzzák vízmolekulák amely egyébként, van töltve egyrészt pozitívan, és a másik - negatív (dipól képződik) képződhetnek aqua komplexeket (szolvátok).

2. A disszociációs folyamat reverzibilis - azaz, ha az anyag van osztva ionok, hatása alatt olyan tényező, akkor ismét egy forrás.

3. Ha a connect elektródák az oldathoz, és hagyja, hogy a jelenlegi, a kationok kezd mozogni, hogy a negatív elektród - a katód és anionok a pozitív töltésű - anód. Ezért az anyagok jól oldódnak vízben, vezeti az áramot jobb, mint maga a víz. Ugyanezen okból nevezik őket elektrolitok.

4. A disszociációfok elektrolit jellemzi százalékos anyag alá oldódási. Ez az arány függ az oldószertől és a tulajdonságait az oldott anyag koncentrációja az utóbbi és a külső hőmérséklet.

Itt, sőt, és az összes alapvető tanait ennek az egyszerű elmélet. Őket fogjuk használni ezt a cikket leírását, hogy mi történik az elektrolit oldatban. Példák az ilyen vegyületek Nézzük egy kicsit később, és most nézzük a másik elmélet.

Elmélet savak és Lewis-bázisok

Az elmélet szerint az elektrolitikus disszociáció, sav - a vegyületet egy oldatra, amelynek hidrogén-kation és a bázis - vegyület elbomlik oldatban, hogy egy hidroxid aniont. Van egy másik elmélet, névadója a híres kémikus Gilbert Lewis. Ez lehetővé teszi, hogy kiterjesszék a koncepció több savak és bázisok. Szerint a Lewis elmélet, a sav - a ionok vagy molekulák anyagok, amelyek szabad elektron pályák és képesek fogadni egy elektront egy másik molekulához. Könnyű kitalálni, hogy a bázisok azok lesznek részecskék, amelyek képesek, hogy az egyik vagy több elektront „használni” sav. Érdekes az, hogy savat vagy bázist lehet nemcsak az elektrolit, hanem minden olyan anyag, hogy még vízben oldhatatlan.

Protolytic elmélet Brendsteda Lowry

1923-ban, egymástól függetlenül, két kutató - J. és T. Lowry Bronsted -predlozhili elmélet, amely jelenleg aktívan használják a tudósok leírására a kémiai folyamatokat. Ennek lényege, hogy az elmélet disszociációja értelmében jön le, hogy egy proton transzfer a sav-bázis. Így, az utóbbi alatt itt, mint egy proton-akceptor. Ezután a sav a donor. Az elmélet azt is megmagyarázza létezésének jó anyagokat tulajdonságokat mutat, savak és bázisok. Ezek a vegyületek az úgynevezett amfoter. Elméletileg Bronsted-Lowry azok távon is érvényes amfolit, mivel sav vagy bázis általában úgynevezett protoliths.

Azért jöttünk, hogy a következő részben. Itt megmutatjuk, hogy mi a különböző erős és gyenge elektrolitok, és megvitatják a külső tényezők hatását azok tulajdonságait. És akkor, hogy folytassa a leírást azok gyakorlati alkalmazásáról.

Erős és gyenge elektrolitok

Mindegyik anyagot vízzel reagál egyedül. Néhány oldódnak jól (pl, nátrium-klorid), és néhány nem oldódnak (pl, kréta). Így az összes anyagot vannak osztva erős és gyenge elektrolitok. Az utóbbi olyan anyagok, amelyek kölcsönhatásba lépnek rosszul vízzel és letétbe alján a megoldás. Ez azt jelenti, hogy van egy nagyon alacsony disszociációs mértéke, és a nagy energiájú kötések, amely lehetővé teszi a molekula szétesik alkotóelemeire ionok normál körülmények között. A disszociációs gyenge elektrolitok bekövetkezik lassan vagy a hőmérséklet emelésével, és a az anyag koncentrációja az oldatban.

Beszélje erős elektrolit. Ezek közé tartozik az összes oldható sók, valamint az erős savak és lúgok. Ezek könnyen bonthatók ionokat és nagyon nehéz összegyűjteni őket csapadék. A jelenlegi az elektrolitban, egyébként, hajtjuk végre, köszönhetően a ionokkal az oldatban. Ezért a legjobb vezető erős elektrolitok. Példák Az utóbbi: erős savak, lúgok, oldható só.

Befolyásoló tényezők viselkedését elektrolitok

Most nézd meg a módosítás milyen hatással a külső környezet a anyagtulajdonságok tekintetében. A koncentrációt közvetlenül befolyásolja a disszociációs mértéke az elektrolit. Sőt, ez a kapcsolat lehet matematikailag kifejezhető. A törvény, amely leírja ezt a kapcsolatot, az úgynevezett törvénye hígítását Ostwald és van írva, mint: a = (K / c) 1/2. Itt, a - a disszociációs mértéke (venni, mint egy frakció), K - disszociációs állandója, a különböző minden egyes anyag esetében, és - az elektrolit koncentrációja az oldatban. E szerint a képlet, akkor sokat tanulnak anyag és a magatartása megoldást.

De mi eltévedtünk a témát. További koncentrálást a disszociációs mértéke elektrolit szintén befolyásolja a hőmérsékletet. A legtöbb anyagok növelik növeli az oldhatóságot és reakcióképesség. Ez megmagyarázhatja a előfordulása bizonyos reakciók csak megemelt hőmérsékleten. Normális körülmények között, ezek vagy nagyon lassan, vagy mindkét irányban (ezt a folyamatot nevezik reverzibilis).

Megvizsgáltuk a tényezők, amelyek meghatározzák a rendszer viselkedése, mint elektrolit oldatban. Most lépni a gyakorlati alkalmazása ezeknek kétségkívül nagyon fontos a vegyi anyagok.

ipari alkalmazás

Persze, mindenki hallott már az „elektrolit” olyan, az elemeket. Egy járművet ólom-savas akkumulátorok, az elektrolit, amely elvégzi a szerepe egy 40 százalékos kénsav. Ahhoz, hogy megértsük, miért van minden amire szüksége van egy anyag megértéséhez szükséges funkciókat az akkumulátort.

Tehát mi a működési elve minden olyan elem? A reverzibilis reakcióban, amely az átalakítás egyik anyagnak egy másik, mint amelynek eredményeként az elektronok szabadulnak fel. Amikor az akkumulátor kölcsönhatás lép fel anyagokat, ami lehetetlen normális körülmények között. Ez lehet reprezentálni a felhalmozódása a teljesítmény az anyagban eredményeként egy kémiai reakció. Amikor kisütés a fordított átalakulás megkezdődik, csökkentve a rendszer, hogy a kezdeti állapotban. Ez a két folyamat együttesen alkotják az egyik töltés-kisütés ciklus.

Tekintsük a fenti folyamat egy konkrét példa - a ólomakkumulátor. Mivel könnyű kitalálni, a jelenlegi forrás áll egy elem, amely tartalmaz egy ólom (diokisd ólom és PbO ₂₎ és egy sav. Bármely elem áll az elektródák és a tér között töltött csak az elektrolit. Mivel az utóbbi, mint láttuk, ebben a példában a kénsav koncentráció 40 százalék. A katód az akkumulátor készült ólom-dioxiddal, az anód anyaga tiszta ólom. Mindez azért van, mert ez a két különböző elektróda előfordulhat reverzibilis reakciókat érintő ionokat, amelyek disszociált sav:

1. PbO ₂ + SO ₄ ^{2- + 4H + + 2e - =} PbSO ₄ + 2H _2O (végbemenő reakció a negatív elektródon - katód).
2. Pb + SO ₄ ^{2- -} 2e - = PbSO ₄ (a reakció előforduló a pozitív elektródon - az anód).

Ha elolvasta a reakció balról jobbra -, hogy a folyamatok során fellépő akkumulátor töltöttségét, és ha van - külön díj ellenében. Minden kémiai áramforrás ezen reakciók más, de a mechanizmusa előfordulásuk általános leírja ugyanazt: kétféle eljárással, amelyek közül az egyik elektronok „felszívja” és a másik fordítva, „go”. A legfontosabb dolog az, hogy a több elnyelt elektronok száma egyenlő a publikált.

Valójában mellett elemek, sok alkalmazás ezen anyagok. Általában, elektrolitok, amelyre példákat adtunk, - ez csak egy szem a különböző anyagok, amelyek egyesült ezt a kifejezést. Ezek a bennünket körülvevő mindenhol, mindenhol. Például, az emberi szervezetben. Gondolod, nincsenek ilyen anyagok? Nagyon rossz. Ezek mindenütt megtalálható nálunk, és alkotja a legnagyobb számú vér elektrolit. Ezek közé tartozik, például, vasionok, amelyek részét képezik a hemoglobin és segít a közlekedés az oxigén a szövetekbe testünk. Blood elektrolitokat is kulcsszerepet játszanak a szabályozásában víz-só egyensúlyt és a szív munkáját. Ez a funkció végzi kálium-ionok és nátrium-(van még egy folyamat, amely a sejtekben, amelyek elemzi a kálium-nátrium-szivattyú).

Minden olyan anyag, hogy meg tudja feloldani legalább egy kicsit - elektrolitok. És nincs az ipar és az életünket, bárhol is alkalmazzák. Ez nem csak az elemeket autók és akkumulátorok. Van olyan vegyi és élelmiszer-feldolgozás, a katonai gyárak, ruhanemű gyárak, és így tovább.

Az elektrolit összetétel, az úton, különböző. Így lehetséges, hogy biztosítsák a savas és lúgos elektrolitot. Ezek alapvetően különböznek a saját tulajdonságai: mint mondtuk, savak protondonorok és alkáli - elfogadóhelyek. De az idő múlásával, az elektrolit összetétele megváltozik elvesztése miatt része az anyag koncentrációja sem csökken vagy növekszik (minden attól függ, hogy mi veszett el, a víz vagy elektrolit).

Minden nap szembesülünk velük, de nagyon kevesen tudják, hogy pontosan határozza meg az ilyen kifejezés például elektrolitok. Példák az egyes meghatározott anyagok megbeszéltük, úgyhogy térjünk át egy kicsit bonyolultabb fogalmakat.

A fizikai tulajdonságok az elektrolitok

Most a fizikáról. A legfontosabb dolog, hogy megértsük a tanulmány a témában - az aktuális vezetjük az elektrolit. Meghatározó szerepet játszott az ionok. Ezek a töltött részecskék vándorolnak egyik része a töltés oldatot egy másik. Így, anionok hajlamosak mindig a pozitív elektród és a kationok - a negatív. Így hatva az elektromos áram oldatot elosztjuk a díjak ellentétes oldalán a rendszert.

Nagyon érdekes fizikai jellemzők, mint a sűrűség. Ez érinti számos előnyös tulajdonságai vegyületek vita tárgyát. És gyakran felmerül a kérdés: „Hogyan lehet növelni a sűrűséget az elektrolit?” Tény, hogy a válasz egyszerű: meg kell, hogy csökkentse a víztartalom a megoldás. Mivel a sűrűsége a elektrolit döntően sűrűsége a kénsav, nagymértékben függ a végső koncentráció. Kétféle módon a terv végrehajtásához. Az első elég egyszerű: forraljuk fel a tárolt elektrolit akkumulátort. Ehhez meg kell tölteni úgy, hogy a belső hőmérséklet enyhén száz feletti Celsius fok. Ha ez a módszer nem működik, ne aggódj, van még egy: csak a régi helyére új elektrolit. Ehhez engedje le a régi A tisztításhoz a belsejét a maradék kénsav desztillált vízben, majd öntsük egy új részét. Jellemzően, a minősége az elektrolit oldatok azonnal egy kívánt koncentráció értéket. A csere után elfelejti, hogyan kell emelni a sűrűsége az elektrolit.

Az elektrolit összetétel nagymértékben meghatározza annak tulajdonságait. Jellemzői mint például az elektromos vezetőképesség és a sűrűség, például erősen természetétől függ az oldott anyag és annak koncentrációját. Van egy külön kérdés, hogy mennyi az elektrolit az akkumulátor is. Tény, hogy a térfogatát közvetlenül kapcsolódik a bejelentett termék kapacitása. Minél több kénsav az akkumulátor belsejében, így az erősebb, t. E. A több feszültség előállítására képes.

Amennyiben ez hasznos?

Ha egy autó rajongó, vagy csak érdekelnek az autók, meg fogod érteni mindent magad. Bizonyára ön is tudja, hogyan kell meghatározni, hogy mennyi elektrolit az akkumulátor most. És ha el az autó, akkor a tudás a tulajdonságai okozzák, azok használata és hogyan lépnek kölcsönhatásba egymással nem lesz felesleges. Ennek ismeretében, akkor nem zavart, meg kell adnunk, hogy azt mondják, amit az elektrolit az akkumulátort. Bár akkor is, ha nem egy autó rajongó, de van egy autó, akkor a tudás az akkumulátort lesz semmi rosszat, és segít megjavítani. Ez lesz sokkal könnyebb és olcsóbb mindent magad, mint menni a kocsi közepén.

És többet megtudni a témáról, azt javasoljuk, hogy nézd meg a kémia tankönyv iskolákban és egyetemeken. Ha tudja, hogy ez a tudomány is, és olvasni elég könyvet, a legjobb megoldás az lesz „kémiai áramforrások” Varypaeva. Vannak részletesen meghatározza az egész elmélet az akkumulátor élettartamát, a különböző elemek és a hidrogén-elemek.

következtetés

Mi már véget ért. Nézzük összefoglalni. Fent megbeszéltük mindent, mivel nincs olyan dolog, elektrolitok: példák szerkezet elmélete és a tulajdonságok, funkciók és alkalmazások. Ismét azt kell mondani, hogy ezek a vegyületek az életünk része, amely nélkül nem létezhetne, a testünk és az ipar minden területén. Emlékszel a vér elektrolit? Köszönet nekik élünk. És mi a helyzet a kocsikat? Ezzel a tudással tudjuk kijavítani bármilyen probléma az akkumulátor, mint most megérteni, hogyan lehet növelni a sűrűséget az elektrolit benne.

Minden lehet megmondani, de nem állított ilyen célt. Végtére is, ez még nem minden, hogy lehet azt mondta ezekről a csodálatos anyagok.