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電解質:例子。 該組合物和電解質的性能。 強和弱電解質

電解質是自古知的化學品。 然而,他們的應用程序的大部分地區,他們最近贏得。 我們將討論的重中之重,為行業的使用這些物質,我們應該明白,過去是現在,而各不相同。 但是,我們先從一個題外話成為歷史。

故事

已知最古老的電解質 - 鹽和酸是開放的,即使在古代世界。 然而,結構和電解質的性質的認識隨著時間而演變。 自1880年以來的學說,這些過程都發生了變化時,他提出了一些發現,與電解液的性質的理論。 有在描述電解質的相互作用的機制與水(僅在解決方案,他們收購,使自己在業界的使用性能事實)幾個理論飛躍。

現在我們來看看究竟是有對電解質和它們的屬性概念的發展影響最大的幾種說法。 讓我們從最常見和最簡單的理論開始,我們每個人都參加了學校。

電離的阿累尼烏斯理論

1887年瑞典化學家阿列紐斯斯萬和 俄羅斯,德國化學家 威廉·奧斯特瓦爾德開發電離理論。 然而,這裡也一樣,它不是那麼簡單。 阿累尼烏斯本身是支持者所謂不考慮該物質與水的組件的交互解決方案的物理理論,並聲稱有游離在溶液中的帶電粒子(離子)。 順便說一句,從這樣的位置今天正在考慮學校的電離。

我們談論的是使理論都相同,它是如何解釋的水物質的相互作用的機制。 與任何其他的工作,它有它使用幾個公設:

1.在水與物質的反應分解成離子(正 - 和負陽離子 - 陰離子)。 這些顆粒進行水合它們吸引,順便說一下,對一方面帶正電,而在另一水分子 - 陰性(形成偶極子)以形成水性絡合物(溶劑化物)。

2.解離過程是可逆的 - 即,如果物質被分裂成離子,任何因素的影響下,它可能會再次成為源。

3.如果連接電極到該溶液中,並讓電流,陽離子將開始移動到負電極 - 陰極和陰離子對帶正電 - 陽極。 這就是為什麼物質易溶於水,導電比水本身要好。 出於同樣的原因,他們被稱為電解質。

4. 離解度 電解質的表徵進行溶出百分比的物質。 此速率取決於溶劑和溶質,後者的濃度和外部溫度的性質。

在這裡,事實上,這種簡單的理論的所有基本原則。 他們,我們將在本文中使用的是什麼在電解質溶液中發生的描述。 這些化合物的實例讓我們看看稍晚一點,現在讓我們考慮另一種理論。

理論酸和路易斯鹼

根據電離,酸的理論 - 化合物分解溶液中到氫氧根陰離子 - 存在於它的氫陽離子和鹼的溶液的物質。 還有另外一種理論,著名化學家吉爾伯特·劉易斯的名字命名。 它可以讓你擴展的幾個酸和鹼的概念。 根據路易斯理論,酸- 是離子的具有自由電子軌道,並且能夠接受來自另一分子的電子的物質或分子。 容易猜測,該鹼將是那些能夠給一個或多個它的電子向“使用”酸顆粒。 有趣的是,在這裡的是,酸或鹼可以是不僅電解質而且任何物質,即使在不溶於水。

質子化理論Brendsteda洛瑞

在1923年,彼此獨立地,兩位科學家 - J.和T.洛瑞布朗斯台德-predlozhili理論,目前正在積極被科學家描述的化學過程。 這種理論的本質是意義的解離歸結為從酸基的質子轉移。 因此,後者在此被理解為質子受體。 那麼酸是他們的捐助。 該理論還解釋的呈現屬性和酸和鹼的物質好的存在。 這樣的化合物被稱為兩性的。 從理論上講布郎斯台德 - 洛裡為他們的術語也適用於兩性電解質,而酸或鹼通常稱為原岩。

我們來到這裡,下一節。 在這裡,我們會告訴你什麼不同的強與弱電解質,並討論了外部因素對它們的性能的影響。 然後進入到實際應用的描述。

強和弱電解質

每種物質單獨水反應。 一些溶解阱(例如,氯化鈉),以及一些不溶解(例如,白堊)。 因此,所有的物質分為強,弱電解質。 後者是與水相互作用差和沉積在溶液的底部的物質。 這意味著它們具有解離的程度非常低和高能量鍵,其允許分子分裂成在正常情況下其組分離子。 離解弱電解質發生或者緩慢或通過增加溫度和在溶液中的物質的濃度。

談論強電解質。 這包括所有的可溶性鹽,以及強大的酸和鹼。 他們很容易分解成離子,是很難收集它們的降雨。 在電解質中的電流,順便說一句,進行由於包含在溶液中的離子。 因此,最好的導電性強電解質。 後者的實例:強酸,鹼,水溶性鹽。

影響電解質的行為因素

現在看變化如何影響對外部環境 的物質屬性。 濃度直接影響電解質的離解度。 此外,這種關係可以用數學表達。 描述這種關係的規律,稱為奧斯特瓦爾德的稀釋法和寫為:A =(K / C) 1/2。 在此, - 是離解度(作為一個級分),K - 解離常數,對於每個不同的物質,並與 - 在溶液中的電解質濃度。 根據這個公式,你可以學到很多有關事項及其解決方案的行為。

但是,我們從主題偏離。 關於電解質的離解度進一步濃度也影響溫度。 對於大多數物質增加它增加了溶解性和反應。 這可以僅在升高的溫度解釋某些反應的發生。 在正常情況下,它們非常慢,或者在兩個方向上(這個過程叫做可逆)。

我們已經檢查了確定系統的行為的因素,如電解質溶液。 現在我們進入到這些實際應用,毫無疑問,非常重要的化學物質。

工業應用

當然,每個人聽到這個詞“電解質”適用於電池。 在使用鉛蓄電池的車輛中,所述電解質中,其執行40%的硫酸的作用。 要理解為什麼有你需要的是一個物質必要了解電池的特性。

那麼,究竟什麼是電池的工作原理? 在可逆反應其中發生一種物質的轉換中的另一個,其結果是電子被釋放的結果。 當電池電量發生相互作用的物質,其在正常條件下是不可能的。 這可以被表示為功率的在材料中的積累作為化學反應的結果。 當排出所述逆變換開始時,降低了系統到其初始狀態。 這兩個過程一起構成一個充電 - 放電循環。

考慮上述方法是一個具體的例子 - 鉛酸電池。 因為它很容易猜測,電流源包括一個元件的方法,包括的引線(引線diokisd和PbO 2)和酸。 任何電池由電極和填充僅僅是電解質它們之間的空間。 作為後者,正如我們所看到的,在這個例子中使用的40%的硫酸濃度。 從二氧化鉛製成的電池的陰極,所述陽極由純鉛。 這一切是因為這兩種不同的電極發生涉及離子的可逆反應是離解的酸:

  1. 的PbO 2 + SO 4 2- + 4H + + 2e中- =硫酸鉛4 + 2H 2 O(在負電極中發生的反應-陰極)。
  2. 鉛+ SO 4 2- - 2E - =硫酸鉛4(在正極發生的反應-陽極)。

如果你讀了反應,從左至右 - 拿到電池放電過程中發生的過程,如果正確的 - 在收費。 每個化學電流源這些反應是不同的,但是它們在一般發生的機理描述相同的:有兩個過程,其中一個電子被“吸收”,另,相反地,“去”。 最重要的一點是,吸收電子的數目等於公佈的數字。

其實,除了電池,還有這些物質的多種應用。 一般來說,電解質,其例子我們已經給了, - 這是唯一的各種各樣的物質被這一屆聯合下一粒。 他們在我們身邊無處不在,無處不在。 例如,人體。 你覺得有沒有這種物質? 非常錯誤的。 他們到處在我們發現並構成血電解質的數量最多。 這些包括,例如,鐵離子,其是血紅蛋白的一部分,並且有助於運輸氧我們身體的組織。 血電解質也起到水鹽平衡的調節和心臟工作了關鍵作用。 此功能是通過鉀離子和鈉進行(甚至有發生在被稱為泵鉀 - 鈉的細胞的處理)。

您能夠在任何物質溶解至少有一點 - 電解質。 而且也沒有行業和我們的生活,無論是應用它們。 它不僅在汽車和電池更換。 是任何化學和食品加工,軍工廠,服裝廠等。

電解質組合物,順便說一下,是不同的。 因此,可以分配酸性和鹼性電解質。 他們在自己的屬性根本區別:我們已經說過,酸是質子供體,和鹼 - 受體。 但隨著時間的推移,由於物質濃度或者降低或增加(這一切取決於什麼丟失,水或電解質)的一部分損失的電解質組合物的變化。

我們每天都面臨著他們,但很少人知道這樣一個名詞作為電解質的確切定義。 我們討論了具體的物質的例子,讓我們移動到一個稍微複雜的概念。

電解質的物理性能

現在關於物理學。 最重要的是在這個課題的研究明白 - 目前被傳遞到電解質。 在這個決定性的作用被發揮離子。 這些帶電粒子可以從電荷溶液到另一個的一個部分遷移。 因此,陰離子總是趨向於在正電極和陽離子 - 到負。 因此,通過作用於電流的解決方案,我們把對系統的相對側上的電荷。

非常有趣的物理特性,如密度。 它影響我們正在討論的化合物的許多特性。 而經常彈出的問題:“如何提高電解液的密度” 其實,答案很簡單:有必要降低溶液中的水含量。 由於電解質主要確定的密度的硫酸的濃度,它在很大程度上依賴於最終濃度。 有執行該計劃有兩種方式。 第一個是相當簡單:煮沸包含在電池中的電解質。 要做到這一點,你需要使箱內溫度高於百攝氏度小幅上漲給它充電。 如果此方法不起作用,不要擔心,還有另一種:簡單地替換舊的新的電解質。 要做到這一點,瀝乾舊溶液清洗在蒸餾水中的殘留硫酸的內部,然後倒入一個新的部分。 典型地,質量 電解質溶液的 立即具有期望的濃度值。 更換後,可如何提高電解液的密度忘記。

的電解質組合物在很大程度上決定其特性。 特性如導電性和密度,例如,強烈地依賴於溶質及其濃度的性質。 有多少電解質的電池可以是一個單獨的問題。 事實上,它的體積直接關係到產品的申報能力。 越硫酸在電池內部,因此它是更強大的,噸。E.越電壓能夠產生的。

哪裡是它有用嗎?

如果你是一個汽車發燒友或只是有興趣在汽車,您將自己明白了一切。 當然,你甚至不知道如何確定電池電解質多是怎麼了。 如果你是離車,那麼這些物質,它們的使用,以及它們如何彼此交互的性質的認識也不會是多餘的。 知道了這一點,你不糊塗,你被要求說什麼電池電解液。 雖然即使你不是一個汽車發燒友,但你有車,那麼電池設備的知識將是絕對沒有傷害,並會幫助您修復。 這將是更容易,更便宜給自己做的一切,比去汽車中心。

而更多地了解這個話題,我們建議您檢查出學校和大學的化學教材。 如果你知道這個科學好,多看書,最好的選擇將是“化學電源”Varypaeva。 有詳細列明的電池壽命,各種電池和氫元素的整個理論。

結論

我們已經走到了盡頭。 讓我們來總結一下。 以上我們討論了一切,作為電解質沒有這樣的事:例子,結構理論和性質,功能和應用。 再次,應該說,這些化合物是我們的生命,沒有這一點,就不可能存在,我們的身體和行業的各個領域的一部分。 你還記得血電解質? 感謝他們,我們住。 另外就是我們的汽車? 有了這些知識,我們可以解決電池出現任何問題,因為現在明白如何提高它的電解液的密度。

所有不可能告訴,但我們並沒有設定這樣的目標。 畢竟,這不是所有可以告訴這些驚人的物質。

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