Elektroliete: voorbeelde. Die samestelling en eienskappe van elektroliete. Sterk en swak elektroliete

Elektroliete is die chemikalieë bekend sedert antieke tye. Maar die meeste gebiede van hul aansoek, hulle het onlangs gewen. Ons sal die hoogste prioriteit vir die bedryf bespreek die gebruik van hierdie stowwe en ons sal verstaan dat die verlede is die huidige, en van mekaar verskil. Maar ons begin met 'n afwyking in die geskiedenis.

storie

Die oudste bekende elektroliete - soute en sure is oop selfs in die antieke wêreld. Maar die begrip van die struktuur en eienskappe van elektroliete ontwikkel met verloop van tyd. Teorie hierdie prosesse ontwikkel het sedert 1880, toe hy 'n aantal ontdekkings, teorieë wat verband hou met die eienskappe van die elektroliet gemaak. Daar was 'n hele paar kwantum spronge in teorieë beskryf die meganismes van interaksie van die elektroliete met water (in werklikheid net in oplossing hulle verkry die eienskappe wat hulle gebruik in die bedryf te maak).

Nou sal ons sien presies is verskeie teorieë wat die grootste impak op die ontwikkeling van konsepte van elektroliete en hul eienskappe gehad het. Kom ons begin met die mees algemene en eenvoudige teorie, dat elkeen van ons het in die skool.

Arrhenius teorie van elektrolitiese dissosiasie

In 1887 het die Sweedse chemikus Svante Arrhenius en Russies-Duitse chemikus Wilhelm Ostwald ontwikkel die teorie van elektrolitiese dissosiasie. Maar ook hier, dit is nie so eenvoudig nie. Arrhenius self was ondersteuner sogenaamde fisiese teorie van oplossings wat nie rekening hou met die interaksie van komponente van die stof met water en beweer dat daar gratis gelaaide deeltjies (ione) in oplossing. By the way, van so 'n posisie vandag is die oorweging van die elektrolitiese dissosiasie van die skool.

Ons praat almal dieselfde dat die teorie maak en hoe dit verduidelik die meganisme van interaksie van stowwe met water. Soos met enige ander werk, dit het 'n paar postulate dat dit gebruik:

1. In die reaksie van water met die stof disintegreer in ione (positiewe - en negatiewe katioon - anioon). Hierdie deeltjies is onderworpe aan hidrasie hulle lok watermolekules wat, terloops, is aangekla aan die een kant 'n positiewe en aan die ander kant - negatiewe (dipool gevorm) te vorm in aqua komplekse (solvates).

2. Die dissosiasie proses is omkeerbaar - dit wil sê as die stof is verdeel in ione, onder die invloed van enige faktor, kan dit weer 'n bron geword.

3. As die Connect elektrodes aan die oplossing en laat die stroom, sal die katione begin om te skuif na die negatiewe elektrode - die katode en anione om die positief gelaaide - anode. Dit is waarom die stowwe is geredelik oplosbaar in water, gelei elektrisiteit beter as water self. Om dieselfde rede is hulle elektroliete genoem.

4. Die graad van dissosiasie van elektroliet kenmerkend persentasie stof blootgestel aan ontbinding. Hierdie koers is afhanklik van die oplosmiddel en die eienskappe van die opgeloste stof, die konsentrasie van die laasgenoemde en die eksterne temperatuur.

Hier, in werklikheid, en al die basiese beginsels van hierdie eenvoudige teorie. Hulle sal ons gebruik in hierdie artikel vir 'n beskrywing van wat gebeur in die elektroliet oplossing. Voorbeelde van hierdie verbindings Kom ons later 'n bietjie ondersoek, en nou laat ons kyk na 'n ander teorie.

Teorie sure en Lewis-basisse

Volgens die teorie van elektrolitiese dissosiasie, suur - 'n stof wat in 'n oplossing waarvan waterstof katioon en base - verbinding ontbind in oplossing vir 'n hidroksied anioon. Daar is nog 'n teorie, vernoem na die beroemde chemikus Gilbert Lewis. Dit laat jou toe om die konsep van 'n paar sure en basisse te brei. Volgens die Lewis-teorie, die suur - is die ione of molekules van stowwe wat gratis elektron orbitale het en in staat is om 'n elektron uit 'n ander molekuul te aanvaar. Maklik om te raai dat die basisse sal wees diegene deeltjies wat in staat is om een of meer van sy elektrone gee om "gebruik" suur is. Dit is interessant hier is dat suur of basis nie net die elektroliet maar ook stof wat selfs onoplosbaar in water kan wees.

Protolitiese teorie Brendsteda Lowry

In 1923, onafhanklik van mekaar, twee wetenskaplikes - J. en T. Lowry Bronsted -predlozhili teorie, wat nou aktief gebruik word deur wetenskaplikes aan die chemiese prosesse te beskryf. Die kern van hierdie teorie is dat die dissosiasie van die betekenis kom neer op 'n proton oordrag van die suur basis. So, is laasgenoemde hier verstaan as 'n protonontvanger. Dan is die suur hul skenker. Die teorie verduidelik ook die bestaan van 'n goeie stowwe wat eienskappe en sure en basisse te stal. Sulke verbindings genoem amfoteriese. In teorie Bronsted-Lowry vir hul termyn geld ook amfoliete, terwyl suur of basis algemeen bekend staan as protoliths.

Ons het na die volgende afdeling kom. Hier sal ons u wat verskillende sterk en swak elektroliete wys, en die impak van eksterne faktore op hul eiendomme te bespreek. En dan voort te gaan na die beskrywing van die praktiese toepassing daarvan.

Sterk en swak elektroliete

Elke stof reageer met alleen water. Sommige los dit goed (bv, natriumchloried), en 'n paar los nie (bv, kryt). So, is alle stowwe opgedeel in 'n sterk en swak elektroliete. Laasgenoemde is stowwe wat swak interaksie met water en gedeponeer op die onderkant van die oplossing. Dit beteken dat hulle 'n baie lae vlak van dissosiasie en die hoë energie-effekte, wat toelaat dat die molekule te disintegreer in sy samestellende ione onder normale omstandighede. Dissosiasie swak elektroliete plaasvind óf stadig of deur die verhoging van die temperatuur en die konsentrasie van die stof in oplossing.

Praat oor 'n sterk elektroliet. Dit sluit in al die oplosbare soute, sowel as sterk sure en alkalieë. Hulle is maklik om af te breek in ione en is baie moeilik om hulle te versamel in reënval. Die stroom in die elektroliet, terloops, is uitgevoer te danke aan die ione in die oplossing. Daarom is die beste geleidende sterk elektroliete. Voorbeelde van laasgenoemde: sterk sure, alkalieë, oplosbare sout.

Faktore wat die gedrag van elektroliete

Nou kyk na hoe die verandering invloed op die eksterne omgewing op die eienskappe van stowwe. Die konsentrasie direkte invloed op die mate van dissosiasie van die elektroliet. Daarbenewens kan hierdie verhouding wiskundig uitgedruk. Die wet wat hierdie verhouding beskryf, bekend as die wet van verwatering van Ostwald en word geskryf as: a = (K / c) 1/2. Hier, 'n - is die graad van dissosiasie (geneem as 'n breuk), K - dissosiasiekonstante, verskillend vir elke goed en uit - die elektroliet konsentrasie in die oplossing. Volgens hierdie formule, kan jy 'n baie oor materie en sy gedrag in oplossing te leer.

Maar ons het hulle afgedwaal van die onderwerp. Verdere konsentrasie op die graad van dissosiasie van elektroliet raak ook die temperatuur. Vir die meeste stowwe verhoog dit die oplosbaarheid en reaktiwiteit verhoog. Dit kan die voorkoms van sekere reaksies net by hoë temperature verduidelik. Onder normale omstandighede, hulle is óf baie stadig, of in albei rigtings (hierdie proses is omkeerbaar genoem).

Ons het die faktore wat die gedrag van 'n stelsel te bepaal ondersoek soos 'n elektroliet oplossing. Nou beweeg ons op die praktiese toepassing van hierdie, sonder twyfel, baie belangrik chemiese stowwe.

industriële toepassing

Natuurlik, het almal gehoor van die woord "elektroliet" soos van toepassing op die batterye. In 'n voertuig met behulp van lood-suur batterye, die elektroliet in wat voer die rol van 'n 40 persent swaelsuur. Om te verstaan waarom daar is alles wat jy nodig het is 'n stof wat nodig is om die funksies van die battery te verstaan.

So, wat is die beginsel van werking van enige battery? In die omkeerbare reaksie wat plaasvind die omskakeling van een stof in 'n ander, as gevolg van wat die elektrone vrygestel word. Wanneer die battery interaksie plaasvind stowwe, wat onmoontlik is onder normale omstandighede. Dit kan voorgestel word as die opbou van krag in die materiaal as gevolg van 'n chemiese reaksie. Wanneer die nakoming van die omgekeerde transformasie begin, die vermindering van die stelsel om sy aanvanklike toestand. Hierdie twee prosesse saam 'n aanklag-ontslag siklus.

Oorweeg die voorafgaande proses is 'n spesifieke voorbeeld - die loodsuurbattery. As dit is maklik om te raai, die huidige bron bestaan uit 'n element, wat bestaan uit 'n voorsprong (diokisd lood en PbO ₂₎ en 'n suur. Enige battery bestaan uit die elektrodes en die ruimte tussen hulle gevul met net die elektroliet. As die laasgenoemde, soos ons gesien het, in hierdie voorbeeld gebruik swaelsuur konsentrasie van 40 persent. Die katode van die battery gemaak van looddioksied, is die anode gemaak van suiwer lood. Dit alles is omdat hierdie twee verskillende elektrodes omkeerbare reaksies waarby ione wat gedissosieerde suur optree:

1. PbO ₂ + SO ₄ ^{2- + 4H + + 2e - =} PbSO ₄ + 2H ₂ O (die reaksie wat by die negatiewe elektrode - katode).
2. Pb + SO ₄ ^{2- -} 2de - = PbSO ₄ (die reaksie wat by die positiewe elektrode - die anode).

As jy die reaksie lees van links na regs - kry die prosesse wat tydens battery ontslag, en indien reg - op 'n aanklag. Elke chemiese stroombron van hierdie reaksies is anders, maar die meganisme van hul voorkoms in die algemeen beskryf dieselfde: daar is twee prosesse, waarvan een elektrone "geabsorbeer" en die ander, omgekeerd, "gaan." Die belangrikste ding is dat die aantal geabsorbeer elektrone gelyk met die gepubliseerde nommer.

Eintlik, behalwe batterye, daar is baie aansoeke van hierdie stowwe. In die algemeen, elektroliete, voorbeelde van wat ons gegee het, - dit is net 'n korrel die verskeidenheid van stowwe wat onder hierdie term is verenig. Hulle omring ons oral, oral. Byvoorbeeld, die menslike liggaam. Dink jy daar is geen sodanige stowwe? Baie verkeerd. Hulle is oral in ons bevind en vorm die grootste aantal bloed elektroliete. Dit sluit, byvoorbeeld, ysterione, wat deel vorm van hemoglobien is en help vervoer suurstof aan die weefsel van ons liggaam. Bloed elektroliete 'n sleutelrol in die regulering van balans water-sout en die werk van die hart speel ook. Hierdie funksie word uitgevoer deur kaliumione en natrium (daar is selfs 'n proses wat plaasvind in die selle wat die naam van kalium-natrium pomp).

Enige stof wat jy in staat is om ten minste 'n bietjie op te los - elektroliete. En daar is geen bedryf en ons lewens, waar dit toegepas word. Dit is nie net die batterye in motors en batterye. Is enige chemiese en voedsel verwerking, militêre fabrieke, kleed fabrieke en so aan.

Die elektroliet samestelling, by the way, is anders. Dus, is dit moontlik om die suur en alkaliese elektroliet toeken. Hulle verskil fundamenteel in hul eienskappe: soos ons gesê het, sure is proton skenkers, en alkali - op te tree. Maar met verloop van tyd, die elektroliet samestelling veranderinge as gevolg van die verlies van 'n deel van die stof konsentrasie óf afneem of toeneem (dit hang alles af van wat verlore gaan, water of elektroliet).

Elke dag het ons gekonfronteer word met hulle, maar baie min mense weet presies die definisie van so 'n term soos elektroliete. Voorbeelde van spesifieke stowwe ons bespreek, so laat ons skuif na 'n bietjie meer komplekse konsepte.

Die fisiese eienskappe van elektroliete

Nou oor fisika. Die belangrikste ding om te verstaan in die studie van hierdie onderwerp - die huidige oorgedra aan die elektroliete. Deurslaggewende rol in hierdie gespeel deur die ione. Hierdie gelaaide deeltjies kan migreer van die een deel van die klag oplossing vir 'n ander. So, anione is geneig om altyd die positiewe elektrode en katione - om die negatiewe. Dus, deur op te tree op die elektriese stroom oplossing, deel ons die koste aan weerskante van die stelsel.

Baie interessante fisiese eienskappe soos digtheid. Dit raak baie eienskappe van ons verbindings onder bespreking. En dikwels verskyn die vraag: "Hoe om die digtheid van die elektroliet verhoog" Trouens, die antwoord is eenvoudig: dit is nodig om die waterinhoud van die oplossing te verlaag. Sedert die digtheid van die elektroliet hoofsaaklik bepaal digtheid van die swaelsuur, dit hang grootliks af van die finale konsentrasie. Daar is twee maniere om die plan te implementeer. Die eerste is eenvoudig: kook die elektroliet in die battery. Om dit te doen, moet jy dit te hef sodat die binnekant temperatuur effens gestyg bo honderd grade Celsius. As hierdie metode nie werk nie, moenie bekommerd wees nie, daar is 'n ander: eenvoudig vervang die ou nuwe elektroliet. Om dit te doen, dreineer die ou oplossing vir die binnekant van die oorblywende swaelsuur in gedistilleerde water skoon te maak, en dan gooi 'n nuwe gedeelte. Tipies, die kwaliteit van die elektroliet oplossings het onmiddellik 'n verlangde konsentrasie waarde. Na vervanging kan vergeet van hoe om die digtheid van die elektroliet in te samel.

Die elektroliet samestelling bepaal grootliks sy eienskappe. Eienskappe soos elektriese geleiding en digtheid, byvoorbeeld, sterk afhang van die aard van die opgeloste stof en die konsentrasie daarvan. Daar is 'n aparte kwessie van hoeveel van die elektroliet in die battery kan wees. In werklikheid, is die volume direk verband hou met die verklaarde kapasiteit van die produk. Hoe meer swaelsuur in die battery, so dit is meer kragtige, t. E. Die meer spanning in staat is om van die vervaardiging van.

Waar is dit nuttig?

As jy 'n motor entoesias of net belangstel in motors, sal jy alles self te verstaan. Sekerlik jy selfs weet hoe om vas te stel hoeveel elektroliet in die battery is nou. En as jy weg van die motor is, dan is die kennis van die eienskappe van hierdie stowwe, hul gebruik en hoe hulle met mekaar sal nie oorbodig wees. Aangesien ons dit weet, is jy nie verwar word, word jy gevra om te sê wat die elektroliet in die battery. Alhoewel selfs al is jy nie 'n motor entoesias, maar jy het 'n motor, dan is die kennis van die battery toestel sal absoluut geen skade wees en sal jou help om te herstel. Dit sal baie makliker en goedkoper wees om alles self te doen, as om te gaan na die motor sentrum.

En om meer oor hierdie onderwerp te leer, beveel ons aan dat jy check die chemie handboek vir skole en universiteite. As jy hierdie wetenskap weet goed en lees genoeg boeke, sal die beste opsie wees "Chemiese huidige bronne" Varypaeva. Daar word in detail uiteengesit die hele teorie van die battery lewe, 'n verskeidenheid van batterye en waterstof elemente.

gevolgtrekking

Ons het tot 'n einde kom. Kom ons som. Bo ons bespreek alles, as nie so iets soos elektroliete: voorbeelde, struktuur teorie en die eienskappe, funksies en programme. Weereens, moet dit gesê word dat hierdie verbindings is deel van ons lewe, waarsonder dit nie kan bestaan nie, ons liggaam en alle gebiede van die bedryf. Jy onthou die bloed elektroliete? Dankie aan hulle wat ons leef. En wat van ons karre? Met hierdie kennis kan ons enige probleem met die battery op te los, soos nou verstaan hoe om die digtheid van die elektroliet in dit in te samel.

Alle onmoontlik om te sê, maar ons het nie so 'n doel te stel. Na alles, dit is nie alles wat kan vertel oor hierdie wonderlike stowwe.