Soluzioni di elettroliti

Le soluzioni di elettroliti sono specialiliquidi, che sono parzialmente o completamente sotto forma di particelle cariche (ioni). Lo stesso processo di scissione delle molecole in particelle negative (anioni) e cariche positive (cationi) è chiamato dissociazione elettrolitica. La dissociazione nelle soluzioni è possibile solo a causa della capacità degli ioni di interagire con le molecole del liquido polare, che agisce come un solvente.

Quali sono gli elettroliti?

Le soluzioni di elettroliti sono divise in acqua enon acquoso. L'acqua è stata studiata piuttosto bene ed è diventata molto diffusa. Esistono in quasi tutti gli organismi viventi e partecipano attivamente a molti importanti processi biologici. Elettroliti non acquosi vengono utilizzati per condurre processi elettrochimici e varie reazioni chimiche. Il loro uso ha portato all'invenzione di nuove fonti di energia chimica. Svolgono un ruolo importante negli elementi fotoelettrochimici, nella sintesi organica, nei condensatori elettrolitici.

Soluzioni di elettroliti a seconda del gradola dissociazione può essere divisa in forte, media e debole. Il grado di dissociazione (α) è il rapporto tra il numero di molecole che sono decadute in particelle cariche per il numero totale di molecole. Negli elettroliti forti, il valore di α si avvicina a 1, per il medio α≈0.3 e per il debole α <0.1.

I forti elettroliti solitamente includono sali, alcuni acidi - HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO₄, HClO₄, idrossidi di bario, stronzio, calcio e metalli alcalini. Altre basi e acidi sono elettroliti medi o deboli.

Proprietà di soluzioni di elettroliti

La formazione di soluzioni è spesso accompagnata da effetti termici e variazioni di volume. Il processo di scioglimento dell'elettrolito in un liquido avviene in tre fasi:

1. La distruzione dei legami intermolecolari e chimici dell'elettrolito disciolto richiede il dispendio di una certa quantità di energia e, pertanto, avviene l'assorbimento di calore (ΔH_{po '} > 0).
2. In questa fase inizia il solventeinteragire con gli ioni dell'elettrolita, con conseguente formazione di solvati (in soluzioni acquose - idrati). Questo processo è chiamato solvatazione ed è esotermico, cioè E. c'è un rilascio di calore (ΔH_idra <0).
3. L'ultima fase è la diffusione. Questa è una distribuzione uniforme di idrati (solvati) nella soluzione alla rinfusa. Questo processo richiede costi energetici e quindi la soluzione viene raffreddata (ΔH_{differenziale} > 0).

Pertanto, l'effetto termico totale di dissolvere l'elettrolito può essere scritto in questa forma:

? H_sol = ΔH_{po '} + ΔН_idra + ΔН_{differenziale}

Il segno finale dell'effetto termico complessivo della dissoluzione dell'elettrolita dipende da cosa si rivelano gli effetti energetici costitutivi. Di solito questo processo è endotermico.

Le proprietà della soluzione dipendono principalmente dalla natura dei componenti costitutivi. Inoltre, la composizione della soluzione, la pressione e la temperatura influenzano le proprietà dell'elettrolito.

A seconda del dissoltosostanze, tutte le soluzioni di elettroliti possono essere suddivise in estremamente diluite (contenente solo "tracce" di elettrolita) diluite (con un piccolo contenuto di soluto) e concentrate (con un contenuto significativo di elettrolita).

Reazioni chimiche in soluzioni di elettroliti,che sono causati dal passaggio di una corrente elettrica, portano al rilascio di alcune sostanze sugli elettrodi. Questo fenomeno è chiamato elettrolisi e viene spesso utilizzato nell'industria moderna. In particolare, grazie all'elettrolisi, si ottengono alluminio, idrogeno, cloro, sodio idrossido, perossido di idrogeno e molte altre sostanze importanti.