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电解质:例子。 该组合物和电解质的性能。 强和弱电解质

电解质是自古知的化学品。 然而,他们的应用程序的大部分地区,他们最近赢得。 我们将讨论的重中之重,为行业的使用这些物质,我们应该明白,过去是现在,而各不相同。 但是,我们先从一个题外话成为历史。

故事

已知最古老的电解质 - 盐和酸是开放的,即使在古代世界。 然而,结构和电解质的性质的认识随着时间而演变。 自1880年以来的学说,这些过程都发生了变化时,他提出了一些发现,与电解液的性质的理论。 有在描述电解质的相互作用的机制与水(仅在解决方案,他们收购,使自己在业界的使用性能事实)几个理论飞跃。

现在我们来看看究竟是有对电解质和它们的属性概念的发展影响最大的几种说法。 让我们从最常见和最简单的理论开始,我们每个人都参加了学校。

电离的阿累尼乌斯理论

1887年瑞典化学家斯万特·阿尼斯和 俄罗斯,德国化学家 威廉·奥斯特沃尔德开发电离理论。 然而,这里也一样,它不是那么简单。 阿累尼乌斯本身是支持者所谓不考虑该物质与水的组件的交互解决方案的物理理论,并声称有游离在溶液中的带电粒子(离子)。 顺便说一句,从这样的位置今天正在考虑学校的电离。

我们谈论的是使理论都相同,它是如何解释的水物质的相互作用的机制。 与任何其他的工作,它有它使用几个公设:

1.在水与物质的反应分解成离子(正 - 和负阳离子 - 阴离子)。 这些颗粒进行水合它们吸引,顺便说一下,对一方面带正电,而在另一水分子 - 阴性(形成偶极子)以形成水性络合物(溶剂化物)。

2.解离过程是可逆的 - 即,如果物质被分裂成离子,任何因素的影响下,它可能会再次成为源。

3.如果连接电极到该溶液中,并让电流,阳离子将开始移动到负电极 - 阴极和阴离子对带正电 - 阳极。 这就是为什么物质易溶于水,导电比水本身要好。 出于同样的原因,他们被称为电解质。

4. 离解度 电解质的表征进行溶出百分比的物质。 此速率取决于溶剂和溶质,后者的浓度和外部温度的性质。

在这里,事实上,这种简单的理论的所有基本原则。 他们,我们将在本文中使用的是什么在电解质溶液中发生的描述。 这些化合物的实例让我们看看稍晚一点,现在让我们考虑另一种理论。

理论酸和路易斯碱

根据电离,酸的理论 - 化合物分解溶液中到氢氧根阴离子 - 存在于它的氢阳离子和碱的溶液的物质。 还有另外一种理论,著名化学家吉尔伯特·刘易斯的名字命名。 它可以让你扩展的几个酸和碱的概念。 根据路易斯理论,酸- 是离子的具有自由电子轨道,并且能够接受来自另一分子的电子的物质或分子。 容易猜测,该碱将是那些能够给一个或多个它的电子向“使用”酸颗粒。 有趣的是,在这里的是,酸或碱可以是不仅电解质而且任何物质,即使在不溶于水。

质子化理论Brendsteda洛瑞

在1923年,彼此独立地,两位科学家 - J.和T·洛里布朗斯台德-predlozhili理论,目前正在积极被科学家描述的化学过程。 这种理论的本质是意义的解离归结为从酸基的质子转移。 因此,后者在此被理解为质子受体。 那么酸是他们的捐助。 该理论还解释的呈现属性和酸和碱的物质好的存在。 这样的化合物被称为两性的。 从理论上讲布郎斯台德 - 洛里为他们的术语也适用于两性电解质,而酸或碱通常称为原岩。

我们来到这里,下一节。 在这里,我们会告诉你什么不同的强与弱电解质,并讨论了外部因素对它们的性能的影响。 然后进入到实际应用的描述。

强和弱电解质

每种物质单独水反应。 一些溶解阱(例如,氯化钠),以及一些不溶解(例如,白垩)。 因此,所有的物质分为强,弱电解质。 后者是与水相互作用差和沉积在溶液的底部的物质。 这意味着它们具有解离的程度非常低和高能量键,其允许分子分裂成在正常情况下其组分离子。 离解弱电解质发生或者缓慢或通过增加温度和在溶液中的物质的浓度。

谈论强电解质。 这包括所有的可溶性盐,以及强大的酸和碱。 他们很容易分解成离子,是很难收集它们的降雨。 在电解质中的电流,顺便说一句,进行由于包含在溶液中的离子。 因此,最好的导电性强电解质。 后者的实例:强酸,碱,水溶性盐。

影响电解质的行为因素

现在看变化如何影响对外部环境 的物质属性。 浓度直接影响电解质的离解度。 此外,这种关系可以用数学表达。 描述这种关系的规律,称为奥斯特瓦尔德的稀释法和写为:A =(K / C) 1/2。 在此, - 是离解度(作为一个级分),K - 解离常数,对于每个不同的物质,并与 - 在溶液中的电解质浓度。 根据这个公式,你可以学到很多有关事项及其解决方案的行为。

但是,我们从主题偏离。 关于电解质的离解度进一步浓度也影响温度。 对于大多数物质增加它增加了溶解性和反应。 这可以仅在升高的温度解释某些反应的发生。 在正常情况下,它们非常慢,或者在两个方向上(这个过程叫做可逆)。

我们已经检查了确定系统的行为的因素,如电解质溶液。 现在我们进入到这些实际应用,毫无疑问,非常重要的化学物质。

工业应用

当然,每个人听到这个词“电解质”适用于电池。 在使用铅蓄电池的车辆中,所述电解质中,其执行40%的硫酸的作用。 要理解为什么有你需要的是一个物质必要了解电池的特性。

那么,究竟什么是电池的工作原理? 在可逆反应其中发生一种物质的转换中的另一个,其结果是电子被释放的结果。 当电池电量发生相互作用的物质,其在正常条件下是不可能的。 这可以被表示为功率的在材料中的积累作为化学反应的结果。 当排出所述逆变换开始时,降低了系统到其初始状态。 这两个过程一起构成一个充电 - 放电循环。

考虑上述方法是一个具体的例子 - 铅酸电池。 因为它很容易猜测,电流源包括一个元件的方法,包括的引线(引线diokisd和PbO 2)和酸。 任何电池由电极和填充仅仅是电解质它们之间的空间。 作为后者,正如我们所看到的,在这个例子中使用的40%的硫酸浓度。 从二氧化铅制成的电池的阴极,所述阳极由纯铅。 这一切是因为这两种不同的电极发生涉及离子的可逆反应是离解的酸:

  1. 的PbO 2 + SO 4 2- + 4H + + 2e中- =硫酸铅4 + 2H 2 O(在负电极中发生的反应-阴极)。
  2. 铅+ SO 4 2- - 2E - =硫酸铅4(在正极发生的反应-阳极)。

如果你读了反应,从左至右 - 拿到电池放电过程中发生的过程,如果正确的 - 在收费。 每个化学电流源这些反应是不同的,但是它们在一般发生的机理描述相同的:有两个过程,其中一个电子被“吸收”,另,相反地,“去”。 最重要的一点是,吸收电子的数目等于公布的数字。

其实,除了电池,还有这些物质的多种应用。 一般来说,电解质,其例子我们已经给了, - 这是唯一的各种各样的物质被这一届联合下一粒。 他们在我们身边无处不在,无处不在。 例如,人体。 你觉得有没有这种物质? 非常错误的。 他们到处在我们发现并构成血电解质的数量最多。 这些包括,例如,铁离子,其是血红蛋白的一部分,并且有助于运输氧我们身体的组织。 血电解质也起到水盐平衡的调节和心脏工作了关键作用。 此功能是通过钾离子和钠进行(甚至有发生在被称为泵钾 - 钠的细胞的处理)。

您能够在任何物质溶解至少有一点 - 电解质。 而且也没有行业和我们的生活,无论是应用它们。 它不仅在汽车和电池更换。 是任何化学和食品加工,军工厂,服装厂等。

电解质组合物,顺便说一下,是不同的。 因此,可以分配酸性和碱性电解质。 他们在自己的属性根本区别:我们已经说过,酸是质子供体,和碱 - 受体。 但随着时间的推移,由于物质浓度或者降低或增加(这一切取决于什么丢失,水或电解质)的一部分损失的电解质组合物的变化。

我们每天都面临着他们,但很少人知道这样一个名词作为电解质的确切定义。 我们讨论了具体的物质的例子,让我们移动到一个稍微复杂的概念。

电解质的物理性能

现在关于物理学。 最重要的是在这个课题的研究明白 - 目前被传递到电解质。 在这个决定性的作用被发挥离子。 这些带电粒子可以从电荷溶液到另一个的一个部分迁移。 因此,阴离子总是趋向于在正电极和阳离子 - 到负。 因此,通过作用于电流的解决方案,我们把对系统的相对侧上的电荷。

非常有趣的物理特性,如密度。 它影响我们正在讨论的化合物的许多特性。 而经常弹出的问题:“如何提高电解液的密度” 其实,答案很简单:有必要降低溶液中的水含量。 由于电解质主要确定的密度的硫酸的浓度,它在很大程度上依赖于最终浓度。 有执行该计划有两种方式。 第一个是相当简单:煮沸包含在电池中的电解质。 要做到这一点,你需要使箱内温度高于百摄氏度小幅上涨给它充电。 如果此方法不起作用,不要担心,还有另一种:简单地替换旧的新的电解质。 要做到这一点,沥干旧溶液清洗在蒸馏水中的残留硫酸的内部,然后倒入一个新的部分。 典型地,质量 电解质溶液的 立即具有期望的浓度值。 更换后,可如何提高电解液的密度忘记。

的电解质组合物在很大程度上决定其特性。 特性如导电性和密度,例如,强烈地依赖于溶质及其浓度的性质。 有多少电解质的电池可以是一个单独的问题。 事实上,它的体积直接关系到产品的申报能力。 越硫酸在电池内部,因此它是更强大的,吨。E.越电压能够产生的。

哪里是它有用吗?

如果你是一个汽车发烧友或只是有兴趣在汽车,您将自己明白了一切。 当然,你甚至不知道如何确定电池电解质多是怎么了。 如果你是离车,那么这些物质,它们的使用,以及它们如何彼此交互的性质的认识也不会是多余的。 知道了这一点,你不糊涂,你被要求说什么电池电解液。 虽然即使你不是一个汽车发烧友,但你有车,那么电池设备的知识将是绝对没有伤害,并会帮助您修复。 这将是更容易,更便宜给自己做的一切,比去汽车中心。

而更多地了解这个话题,我们建议您检查出学校和大学的化学教材。 如果你知道这个科学好,多看书,最好的选择将是“化学电源” Varypaeva。 有详细列明的电池寿命,各种电池和氢元素的整个理论。

结论

我们已经走到了尽头。 让我们来总结一下。 以上我们讨论了一切,作为电解质没有这样的事:例子,结构理论和性质,功能和应用。 再次,应该说,这些化合物是我们的生命,没有这一点,就不可能存在,我们的身体和行业的各个领域的一部分。 你还记得血电解质? 感谢他们,我们住。 另外就是我们的汽车? 有了这些知识,我们可以解决电池出现任何问题,因为现在明白如何提高它的电解液的密度。

所有不可能告诉,但我们并没有设定这样的目标。 毕竟,这不是所有可以告诉这些惊人的物质。

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