Электролитами называются вещества проводящие электрический ток

Электролитами называются вещества проводящие электрический ток

Содержание

Электроли́т — вещество, которое проводит электрический ток вследствие диссоциации на ионы, что происходит в растворах и расплавах, или движения ионов в кристаллических решётках твёрдых электролитов. Примерами электролитов могут служить кислоты, соли и основания и некоторые кристаллы (например, иодид серебра, диоксид циркония). Электролиты — проводники второго рода, вещества, электропроводность которых обусловлена подвижностью положительно или отрицательно заряженных ионов.

Степень диссоциации [ править | править код ]

Процесс распада молекул в растворе или расплаве электролита на ионы называется электролитической диссоциацией. Одновременно в электролите протекают процессы ассоциации ионов в молекулы. При неизменных внешних условиях (температура, концентрация и др.) устанавливается динамическое равновесие между распадами и ассоциациями. Поэтому в электролитах диссоциирована определённая доля молекул вещества. Для количественной характеристики электролитической диссоциации было введено понятие степени диссоциации [1] .

Классификация [ править | править код ]

Исходя из степени диссоциации все электролиты делятся на две группы:

  1. Сильные электролиты — электролиты, степень диссоциации которых в растворах равна единице (то есть диссоциируют полностью) и не зависит от концентрации раствора. Сюда относятся подавляющее большинство солей, щелочей, а также некоторые кислоты (сильные кислоты, такие как HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4).
  2. Слабые электролиты — степень диссоциации меньше единицы (то есть диссоциируют не полностью) и уменьшается с ростом концентрации. К ним относят воду, ряд кислот (слабые кислоты, такие как HF), основания p-, d- и f-элементов.

Между этими двумя группами чёткой границы нет, одно и то же вещество может в одном растворителе проявлять свойства сильного электролита, а в другом — слабого.

Использование термина [ править | править код ]

В естественных науках [ править | править код ]

Термин электролит широко используется в биологии и медицине. Чаще всего подразумевают водный раствор, содержащий те или иные ионы (напр., «всасывание электролитов» в кишечнике).

В технике [ править | править код ]

Слово электролит широко используется в науке и технике, в разных отраслях оно может иметь различающийся смысл.

В электрохимии [ править | править код ]

Многокомпонентный раствор для электроосаждения металлов, а также травления и др. (технический термин, например электролит золочения).

В источниках тока [ править | править код ]

Электролиты являются важной частью химических источников тока: гальванических элементов и аккумуляторов. [2] Электролит участвует в химических реакциях окисления и восстановления с электродами, благодаря чему возникает ЭДС. В источниках тока электролит может находиться в жидком состоянии (обычно это водный раствор) или загущённым до состояния геля.

Читайте также:  Начинка для ветчинных рулетиков

Электролитический конденсатор [ править | править код ]

В электролитических конденсаторах в качестве одной из обкладок используется электролит. В качестве второй обкладки — металлическая фольга (алюминий) или пористый, спечённый из металлических порошков блок (тантал, ниобий). Диэлектриком в таких конденсаторах служит слой оксида самого металла, формируемый химическими методами на поверхности металлической обкладки.

Конденсаторы данного типа, в отличие от других типов, обладают несколькими отличительными особенностями:

  • высокая объёмная и весовая удельная ёмкость;
  • требование к полярности подключения в цепях постоянного напряжения. Несоблюдение полярности вызывает бурное вскипание электролита, приводящее к механическому разрушению корпуса конденсатора (взрыву);
  • значительные утечки и зависимость электрической ёмкости от температуры;
  • ограниченный сверху диапазон рабочих частот (типовые значения сотни кГц — десятки МГц в зависимости от номинальной ёмкости и технологии).

Активности в электролитах [ править | править код ]

Химический потенциал для отдельного i-го иона имеет вид: μ i = μ i 0 + R T l n a i , <displaystyle mu _=mu _^<0>+RTlna_,> где a i <displaystyle a_> — активность i-го иона в растворе.

Для электролита в целом имеем:

μ e l = ∑ i v i μ i = v + μ M + + v − μ A − = v + ( μ + 0 + R T l n a M + ) + v − ( μ − 0 + R T l n a A − ) = <displaystyle mu _=sum _v_mu _=v_<+>mu _>+v_<->mu _>=v_<+>(mu _<+>^<0>+RTlna_>)+v_<->(mu _<->^<0>+RTlna_>)=>

= ( v + μ + 0 + v − μ − 0 ) + R T l n ( a M + v − ⋅ a A − v − ) = μ 0 + R T l n a , <displaystyle =(v_<+>mu _<+>^<0>+v_<->mu _<->^<0>)+RTln(a_>^>cdot a_>^>)=mu _<0>+RTlna,> где a <displaystyle a> — активность электролита; v i <displaystyle v_> — стехиометрические числа.

Таким образом, имеем:

a = a + v + ⋅ a − v − . <displaystyle a=a_<+>^>cdot a_<->^>.>

Усредненная активность иона равна:

a ± = [ a + v + ⋅ a − v − ] 1 v + + v − . <displaystyle a_<pm >=left[a_<+>^>cdot a_<->^>
ight]^<frac <1>+v_<->>>.>

Для одно-одновалентного электролита v + = v − = 1 <displaystyle v_<+>=v_<->=1> и a ± = a + ⋅ a − , <displaystyle a_<pm >=<sqrt cdot a_<->>>,> то есть a ± <displaystyle a_<pm >> является средним геометрическим активностей отдельных ионов.

Для добавления растворов электролитов принято пользоваться моляльной (m) концентрацией (для разбавленных водных растворов m (в моль/кг) численно близка к с (молярной концентрации, в моль/л)). Значит, a i = γ i m i , <displaystyle a_=gamma _m_,> где γ i <displaystyle gamma _> — коэффициент активности i-го иона.

Очень надеюсь на скорейший ответ

  • Попроси больше объяснений
  • Следить
  • Отметить нарушение

Solodanikk 07.10.2018

Что ты хочешь узнать?

Ответ

Проверено экспертом

1)Какие вещества называют электролитами и неэлектролитами.Привести примеры

Электролиты — это вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток. Кислоты, соли, основани это электролиты.

Неэлектролиты – это вещества, водные растворы или расплавы которых не проводят электрический ток

Читайте также:  Построить каркасный сарай своими руками фото

2)На основе электролитической диссоциации объясните что такое кислоты,соли,основания:

Кислоты — это электролиты, которые при диссоциации поставляют в водный раствор катионы водорода и никаких других положительных ионов не образуют:

Основания — это электролиты, которые при диссоциации поставляют в водный раствор гидроксид-ионы и никаких других отрицательных ионов не образуют:

Соли — это электролиты, которые при диссоциации поставляют в водный раствор любые катионы, кроме Н⁺ и любые анионы, кроме OH⁻:

3)Что такое диссоциация?

Разложение вещества на составные части.

4)Назовите сильные кислоты и сильные основания:

сильные кислоты:HCl, HBr, HI, HClO₄, H₂SO₄, H₂SeO₄, HNO₃, HMnO₄, H₂Cr₂O₇

сильные основания: NaOH, KOH, Ba(OH)2

5)Объясните процесс гидролиза

Гидролиз это химическая реакция взаимодействия вещества с водой, при которой происходит разложение этого вещества и воды с образованием новых соединений.

6) Чем отличается атом от иона: АТОМ НЕЙТРАЛЕН, А ИОН ЭТО ЗАРЯЖЕННАЯ ЧАСТИЦА

7) Положительный ион это "+"

Отрицательный ион это "₋"

8) Что такое индикатор?Перечислите виды индикаторов:

ИНДИКАТОР это химическое соединение, которое применяется для выяснения параметров раствора (концентрации ионов водорода, точки эквивалентности, определения наличия окислителей). В узком смысле под словом индикатор понимают вещество, позволяющее определить рН среды.

Лакмус, фенолфталеин, метилово оранжевый, метилово красный и др.

9)Какую среду имеют слезы…слюни,кровь: слабощелочную

Диссоциация электролитов

К электролитам относятся вещества с ионной или сильнополярной ковалентной связью. Первые в виде ионов существуют еще до перевода их в растворенное или расплавленное состояние. К электролитам относятся соли, основания, кислоты.

Рис. 1. Таблица отличие электролитов от неэлектролитов.

Различают сильные и слабые электролиты. Сильные электролиты при растворении в воде полностью диссоциируют на ионы. К ним относятся: почти все растворимые соли, многие неорганические кислоты (например, H2SO4, HNO3, HCl), гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов. Слабые электролиты при растворении в воде незначительно диссоциируют на ионы. К ним относятся почти все органические кислоты, некоторые неорганические кислоты (например, H2CO3), многие гидроксиды (кроме гидроксидов щелочных и щелочноземельных металлов).

Рис. 2. Таблица сильные и слабые электролиты.

Вода также является слабым электролитом.

Как и другие химические реакции, электролитическую диссоциацию в растворах записывают в виде уравнений диссоциации. При этом для сильных электролитов рассматривают процесс как идущий необратимо, а для электролитов средней силы и слабых – как обратимый процесс.

Читайте также:  Кофемашина которая делает латте

Кислоты – это электролиты, диссоциация которых в водных растворах протекает с образованием ионов водорода в качестве катионов. Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато. Каждая следующая ступень идет все с большим и большим трудом, так как образующиеся ионы кислотных остатков являются более слабыми электролитами.

Основания – электролиты, диссоциирующие в водном растворе с образованием гидроксид-иона ОН- в качестве аниона. Образование гидроксид-иона является общим признаком оснований и обуславливает общие свойства сильных оснований: щелочной характер, горький вкус, мылкость на ощупь, реакцию на индикатор, нейтрализацию кислот и т. д.

Щелочи, даже малорастворимые (например, гидроксид бария Ba(OH)2) диссоциируют нацело, пример:

Соли – это электролиты, диссоциирующие в водном растворе с образованием катиона металла и кислотного остатка. Соли диссоциируют не ступенчато, а нацело:

Теория электролитической диссоциации

Электролиты – вещества, подвергающиеся в растворах или расплавах электролитической диссоциации и проводящие электрический ток за счет движения ионов.

Теория электролитической диссоциации (С. Аррениус, 1887) в современном понимании включает следующие положения:

  • электролиты при растворении в воде распадаются (диссоциируют) на ионы – положительные (катионы) и отрицательные (анионы). Ионизация происходит легче всего для соединений с ионной связью (солей, щелочей), которые при растворении (эндотермический процесс разрушения кристаллической решетки) образуют гидратированные ионы.

Рис. 3. Схема электролитической диссоциации соли.

Гидратация ионов – экзотермический процесс. Соотношение затраты и выигрыша энергии определяет возможность ионизации в растворе. При растворении вещества с полярной ковалентной связью (например, хлороводород HCl) диполи воды ориентируются у соответствующих полюсов растворяемой молекулы, поляризую связь и превращая ее в ионную с последующей гидратацией ионов. Этот процесс является обратимым и может идти как полностью, так и частично.

  • гидратированные ионы устойчивы, беспорядочно передвигаются в растворе. Под действием электрического тока движение приобретает направленный характер: катионы движутся к отрицательному поясу (катоду), а анионы – к положительному (аноду).
  • диссоциация (ионизация) – обратимый процесс. Полнота ионизации зависит от природы электролита (соли щелочи диссоциируют практически нацело), его концентрации (с увеличением концентрации ионизация идет труднее), температуры (повышение температуры способствует диссоциации), природы растворителя (ионизация происходит только в полярном растворителе, в частности, в воде).

Что мы узнали?

Электролиты – это соли, кислоты, основания, способные проводить электрический ток. Электролиты бывают сильные и слабые. Также в статье приводится информация кратко о соединениях электролитов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector