Ელექტროლიტები: მაგალითები. შემადგენლობა და თვისებები ელექტროლიტები. ძლიერი და სუსტი ელექტროლიტები

ელექტროლიტები ქიმიკატების ცნობილია უძველესი დროიდან. თუმცა, ყველაზე სფეროებში მათი განცხადება, რომ ისინი არ მოიგო ცოტა ხნის წინ. ჩვენ განვიხილავთ პრიორიტეტია ინდუსტრიის გამოყენების ამ ნივთიერებების და ჩვენ უნდა გვესმოდეს, რომ წარსული აწმყო და განსხვავდება ერთმანეთისგან. მაგრამ ჩვენ დავიწყებთ digression ისტორიაში შევიდა.

ამბავი

უძველესი ელექტროლიტები - მარილები და მჟავების ღიაა თუნდაც უძველესი მსოფლიოში. თუმცა, გაგება სტრუქტურა და თვისებები ელექტროლიტების არ განვითარდა დროთა განმავლობაში. თეორია ეს პროცესები არ განვითარდა მას შემდეგ, რაც 1880 წელს, როდესაც იგი არაერთი აღმოჩენები, თეორიები დაკავშირებული თვისებები ელექტროლიტური. იყო რამდენიმე quantum leaps in თეორია აღწერს მექანიზმების ურთიერთქმედების ელექტროლიტები წყლით (სინამდვილეში მხოლოდ გადაწყვეტა მათ შეიძინოს თვისებები, რომ მათი გამოყენება, მრეწველობა).

ახლა ვნახავთ, ზუსტად რამდენიმე თეორიები, რომ არ ჰქონდა დიდი გავლენა განვითარების კონცეფციები ელექტროლიტები და მათი თვისებები. დავიწყოთ ყველაზე გავრცელებული და მარტივი თეორია, რომ თითოეული ჩვენგანი აიღო სკოლა.

არჰენიუსი თეორია ელექტროლიტური დისოციაციის

1887 წელს შვედმა ქიმიკოსმა სვანტე არჰენიუსი და რუსულ-გერმანელი ქიმიკოსი Wilhelm Ostwald შემუშავებული თეორია ელექტროლიტური დისოციაციის. თუმცა, აქაც, ეს ასე არ არის მარტივი. არჰენიუსი თავად მხარდამჭერი იყო ე.წ. ფიზიკური თეორია გადაწყვეტილებები, რომელიც არ გაითვალისწინოს ურთიერთქმედების კომპონენტია ნივთიერება წყლით და განაცხადა, რომ არსებობს თავისუფალი დამუხტული ნაწილაკების (იონების) გადაწყვეტა. სხვათა შორის, ასეთი პოზიციები დღეს განვიხილავთ ელექტროლიტური დისოციაციის სკოლა.

ჩვენ ვსაუბრობთ ყველა იგივე, რაც თეორია და როგორ განმარტავს მექანიზმი ურთიერთქმედების ნივთიერებების წყლით. როგორც ნებისმიერი სხვა სამუშაო, მას აქვს რამდენიმე ამტკიცებს, რომ იგი იყენებს:

1. რეაქცია წყლის ნივთიერება იშლება შევიდა იონების (დადებითი - და უარყოფითი მოხსნისათვის - ანიონი). ამ ნაწილაკების ექვემდებარებიან დატენიანებას ისინი მოვიზიდოთ წყლის მოლეკულების რომელიც, სხვათა შორის, ბრალად, ერთის მხრივ, დადებითად და მეორე - უარყოფითი (დიპოლური ჩამოყალიბდა) შექმნას aqua კომპლექსების (solvates).

2. გამიჯვნის პროცესი შექცევადია - ანუ თუ ნივთიერება გაიყო იონების გავლენის ქვეშ ნებისმიერი ფაქტორი, შესაძლოა, კვლავ გახდეს წყარო.

3. თუ connect ელექტროდების გამოსავალი და ნება მიმდინარე, კათიონების დაიწყება გადაადგილება უარყოფითი ელექტროდი - კათოდური და ანიონები რომ დადებითად დამუხტული - ანოდი. ამიტომაც არის, რომ ნივთიერებები ადვილად იხსნება წყალში, აწარმოოს ელექტროენერგია სჯობს წყალი თავად. ამავე მიზეზით ისინი მოუწოდა ელექტროლიტები.

4. ხარისხი დისოციაციის ელექტროლიტური ახასიათებს პროცენტული ნივთიერება ექვემდებარებიან დაშლას. ეს მაჩვენებელი დამოკიდებულია გამხსნელი და თვისებები გადაწყვიტოს, კონცენტრაცია ამ უკანასკნელის და გარე ტემპერატურა.

აქ, სინამდვილეში, და ყველა ძირითადი პრინციპები ამ მარტივი თეორია. მათ ჩვენ გამოვიყენებთ ამ მუხლის აღწერა, თუ რა ხდება ელექტროლიტური ხსნარი. მაგალითები ამ ნაერთების მოდი, ვნახოთ, ცოტა მოგვიანებით, და ახლა განვიხილოთ კიდევ ერთი თეორია.

თეორია მჟავები და Lewis ბაზები

თეორიის მიხედვით ელექტროლიტური დისოციაციის, მჟავა - ნივთიერება იმყოფება გამოსავალი, რომლის წყალბადის მოხსნისათვის და ბაზა - რთული იხრწნება გადაწყვეტის ჰიდროქსიდის ანიონს. არსებობს კიდევ ერთი თეორია, დაერქვა ცნობილი ქიმიკოსი Gilbert Lewis. ეს საშუალებას გაძლევთ ვრცელდება კონცეფციის რამდენიმე მჟავები და ბაზები. მისი თქმით, Lewis თეორია, მჟავა - არის იონების და მოლეკულების ნივთიერებების აქვს უფასო ელექტრონული orbitals და შეუძლია მიიღოს ელექტრონული სხვა მოლეკულა. ადვილი მისახვედრია, რომ ბაზების იქნება იმ ნაწილაკების, რომ შეუძლია, რომ ერთი ან მეტი, მისი ელექტრონები "გამოყენება" მჟავა. ეს არის საინტერესო ისაა, რომ მჟავა ან ბაზის შეიძლება იყოს არა მარტო ელექტროლიტური არამედ ნებისმიერი ნივთიერება, რომელიც კი იხსნება წყალში.

Protolytic თეორია Brendsteda Lowry

1923 წელს, ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად, ორი მეცნიერი - J. და თ Lowry Bronsted -predlozhili თეორია, რომელიც ახლა აქტიურად გამოიყენება მეცნიერები აღწერს ქიმიური პროცესები. არსი ამ თეორიის თანახმად, გამიჯვნის მნიშვნელობა მოდის ქვემოთ პროტონის გადატანის მჟავა ბაზა. ამდენად, ეს უკანასკნელი გაიაზრება, როგორც პროტონული მიმღები. მაშინ მჟავა დონორი. თეორია ასევე განმარტავს არსებობის კარგი ნივთიერებების რომ გამოფენებში თვისებები და მჟავები და ბაზები. ასეთი ნაერთების მოუწოდა amphoteric. თეორიულად Bronsted-Lowry მათი ტერმინი ასევე გამოიყენება ampholytes, ხოლო მჟავა ან ბაზის საყოველთაოდ მოუწოდა protoliths.

ჩვენ არ მოვა შემდეგი განყოფილება. აქ ჩვენ გავხდით, თუ რა განსხვავებული ძლიერი და სუსტი ელექტროლიტები, და განიხილავენ გავლენა გარე ფაქტორების მათი თვისებები. და შემდეგ გააგრძელოთ აღწერა მათი პრაქტიკული გამოყენების.

ძლიერი და სუსტი ელექტროლიტები

ყოველი ნივთიერება რეაგირებს წყლით მარტო. ზოგიერთი დაითხოვოს იგი (მაგალითად, ნატრიუმის ქლორიდი), და ზოგიერთი არ დაითხოვოს (მაგალითად, ცარცით). ამდენად, ყველა ნივთიერებები იყოფა ძლიერი და სუსტი ელექტროლიტები. ეს უკანასკნელი ნივთიერებები, რომლებიც ურთიერთქმედება ცუდად წყლით და შესანახად ბოლოში გადაწყვეტა. ეს იმას ნიშნავს, რომ მათ აქვთ ძალიან დაბალი ხარისხი დისოციაციის და მაღალი ენერგეტიკული ობლიგაციები, რომელიც საშუალებას იძლევა მოლეკულა დაიშალა შევიდა მისი შემადგენელი იონების ნორმალურ პირობებში. დისოციაციის სუსტი ელექტროლიტები ხდება ან ნელა ან გაზრდის ტემპერატურა და კონცენტრაცია ნივთიერების გადაწყვეტა.

ვისაუბროთ ძლიერი ელექტროლიტური. ეს მოიცავს ყველა ხსნადი მარილები, ისევე როგორც ძლიერი მჟავები და alkalis. ისინი ადვილად იშლებიან იონების და ძალიან რთული შეგროვება მათ ნალექი. მიმდინარე ელექტროლიტური, სხვათა შორის, ხორციელდება წყალობით იონების შეიცავს გადაწყვეტა. აქედან გამომდინარე, საუკეთესო გამტარ ძლიერი ელექტროლიტები. მაგალითები უკანასკნელის: ძლიერი მჟავების, ტუტეების, ხსნადი მარილი.

ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენს ქცევის ელექტროლიტები

ახლა შევხედოთ, თუ როგორ ცვლილება გავლენას ახდენს გარე გარემოს თვისებები ნივთიერებები. კონცენტრაცია პირდაპირ გავლენას ახდენს ხარისხი დისოციაციის ელექტროლიტური. უფრო მეტიც, ეს ურთიერთობა შეიძლება გამოხატული მათემატიკურად. კანონი, რომელიც ასახავს ამ ურთიერთობისათვის, ე.წ. კანონი განზავება Ostwald და იწერება: a = (K / გ) 1/2. აქ, - ეს არის ხარისხი დისოციაციის (აღებული როგორც ფრაქცია), K - გამიჯვნის მუდმივი, სხვადასხვა ყოველი ნივთიერება, და - ელექტროლიტური კონცენტრაცია გადაწყვეტა. ამ ფორმულის მიხედვით, შეგიძლიათ ვისწავლოთ ბევრი საკითხია და მისი ქცევის გადაწყვეტა.

მაგრამ ჩვენ არ აერია თემაზე. დამატებითი კონცენტრაცია ხარისხი დისოციაციის ელექტროლიტური ასევე გავლენას ახდენს ტემპერატურა. ყველაზე ნივთიერებების გაზრდის ზრდის ხსნადობა და რეაქტიულობის. ეს შეიძლება აიხსნას კლების გარკვეული რეაქცია მხოლოდ მომატებული ტემპერატურა. ნორმალურ პირობებში, ისინი ან ძალიან ნელა, და ორივე მიმართულებით (ამ პროცესს ეწოდება შექცევადი).

ჩვენ მიერ განხილული ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს ქცევის სისტემა, როგორიცაა ელექტროლიტური გადაწყვეტა. ახლა ჩვენ გადაადგილება, რათა პრაქტიკული გამოყენების ამ, ეჭვგარეშეა, ძალიან მნიშვნელოვანია, ქიმიური ნივთიერებები.

სამრეწველო გამოყენება

რა თქმა უნდა, ყველას აქვს ისმის სიტყვა "ელექტროლიტური", როგორც მიმართა ბატარეები. ამ ავტომობილის გამოყენებით ტყვიის-მჟავა ბატარეები, ელექტროლიტური, რომელიც ასრულებს როლს 40 პროცენტი გოგირდის მჟავა. იმისათვის, რომ გავიგოთ, თუ რატომ არის თქვენთვის არის ნივთიერება, აუცილებელია, რომ თვისებები ბატარეის.

ასე რომ, რა არის პრინციპი ოპერაციის ნებისმიერი ელემენტი? In შექცევადი რეაქცია, რომელიც ხდება კონვერტაციის ერთი ნივთიერების სხვა, შედეგად, რომელიც ელექტრონები არიან გაათავისუფლეს. როდესაც ბატარეის მუხტი ურთიერთქმედება ხდება ნივთიერებები, რომლებიც შეუძლებელია ნორმალურ პირობებში. ეს შეიძლება იყოს წარმოდგენილი როგორც დაგროვების ძალა მატერიალურ შედეგად ქიმიური რეაქცია. შესრულებისას საპირისპირო ტრანსფორმაციის იწყება, შემცირების სისტემის თავდაპირველი. ამ ორი პროცესის ერთად წარმოადგენს ერთი ბრალდება განმუხტვის ციკლი.

განვიხილოთ ზემოაღნიშნული პროცესი კონკრეტული მაგალითი - ტყვიის მჟავა ბატარეის. როგორც ეს არის ადვილი მისახვედრია, არსებული წყარო შედგება ელემენტს, რომელიც მოიცავს ტყვიის (diokisd ტყვიის და PbO ₂₎ და მჟავა. ნებისმიერი ბატარეის შედგება ელექტროდების და სივრცეში, მათ შორის ივსება მხოლოდ ელექტროლიტური. რადგან ეს უკანასკნელი, როგორც ვნახეთ, ამ მაგალითში იყენებს გოგირდმჟავის კონცენტრაცია 40 პროცენტი. კათოდური ბატარეის მზადდება ტყვიის დიოქსიდი, ანოდი დამზადებულია სუფთა გოლი. ეს ყველაფერი იმიტომ, რომ ეს ორი სხვადასხვა ელექტროდების მოხდეს შექცევადი რეაქცია ჩართვის იონების რომ გაემიჯნა მჟავა:

1. PbO ₂ + SO ₄ ^{2- + 4H + + 2e - =} PbSO ₄ + 2H ₂ O (რეაქცია ვლინდება უარყოფითი ელექტროდი - კათოდი).
2. Pb + SO ₄ ^{2- -} 2e - = PbSO ₄ (რეაქცია ხდება დადებითი ელექტროდი - ანოდი).

თუ წაიკითხა რეაქცია მარცხნიდან მარჯვნივ - მიიღეთ პროცესების დროს ბატარეის გამონადენი, და თუ სწორი - ზე პასუხისმგებელი. თითოეული ქიმიური მიმდინარე წყარო ამ რეაქციების განსხვავებული, მაგრამ მექანიზმი მათი კლების ზოგადად აღწერს იგივე: არსებობს ორი პროცესები, რომელთაგან ერთ-ერთი ელექტრონები "შთანთქმისა" და სხვა, პირიქით, "წავიდეს". ყველაზე მნიშვნელოვანი ის არის, რომ ნომერი შეიწოვება ელექტრონები ტოლი რაოდენობის გამოქვეყნდა.

სინამდვილეში, გარდა ბატარეები, არსებობს მრავალი განაცხადების ამ ნივთიერებების. ზოგადად, ელექტროლიტები, მაგალითები, რომლებიც ჩვენ არ მიეცა, - ეს არის მხოლოდ მარცვლეულის სხვადასხვა ნივთიერებების, რომლებიც გაერთიანებული არიან ეს ტერმინი. ისინი გარს us ყველგან, ყველგან. მაგალითად, ადამიანის სხეულის. როგორ ფიქრობთ, არ არსებობს ისეთი ნივთიერებების? ძალიან არასწორია. ისინი ყველგან და ჩვენს წარმოადგენს დიდი რაოდენობით სისხლის ელექტროლიტები. ესენია, მაგალითად, რკინის იონების, რომლებიც ნაწილი ჰემოგლობინისა და ეხმარება სატრანსპორტო ჟანგბადით ქსოვილების ჩვენი სხეულის. სისხლის ელექტროლიტები ასევე გადამწყვეტ როლს თამაშობს რეგულირების წყალ-მარილოვანი ბალანსისა და მუშაობის გული. ეს ფუნქცია ხორციელდება კალიუმის იონების ნატრიუმის (არსებობს კი პროცესი, რომელიც ხდება საკნებში, რომლებიც დასახელებული კალიუმის ნატრიუმის ტუმბოს).

ნებისმიერი ნივთიერება, რომ თქვენ შეუძლია დაითხოვოს ცოტათი მაინც - ელექტროლიტები. და არ არსებობს ინდუსტრიის და ჩვენი ცხოვრება, სადაც ისინი გამოიყენება. ეს არ არის მხოლოდ ბატარეები მანქანები და ბატარეები. ნებისმიერი ქიმიური და გადამამუშავებელი, სამხედრო ქარხნები, სამკერვალო ფაბრიკები და ასე შემდეგ.

ელექტროლიტური შემადგენლობა, სხვათა შორის, არის სხვადასხვა. ამდენად, შესაძლებელია გამოიყოს მჟავა და ტუტე ელექტროლიტური. ისინი ძირეულად განსხვავდებიან მათი თვისებები: როგორც უკვე ვთქვით, მჟავების პროტონული დონორები, და ტუტე - acceptors. მაგრამ დროთა განმავლობაში, ელექტროლიტური შემადგენლობის ცვლილებების გამო ნაწილის დაკარგვა ნივთიერება კონცენტრაცია ან მცირდება ან იზრდება (ეს ყველაფერი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა დაკარგა, წყლის და ელექტროლიტების).

ყოველ დღე ჩვენ თვალწინ, მაგრამ ძალიან ცოტა ადამიანი ვიცი ზუსტად განმარტება ასეთი ტერმინი, როგორც ელექტროლიტები. მაგალითები კონკრეტული ნივთიერებების ჩვენ განვიხილეთ, მოდით გადაადგილება ცოტა უფრო რთული ცნებები.

ფიზიკური თვისებების ელექტროლიტები

ახლა ფიზიკა. ყველაზე მთავარია, რომ გავიგოთ, შესწავლა ამ თემაზე - მიმდინარე გადაეცემა ელექტროლიტები. გადამწყვეტი როლი ამ ითამაშა იონების. ეს დამუხტული ნაწილაკების შეიძლება მიგრაცია ერთი ნაწილი ბრალდებით გადაწყვეტა სხვა. ამდენად, anions წესი ყოველთვის დადებითად დამუხტული ელექტროდი და კათიონების - უარყოფითი. შესაბამისად, მოქმედი დენის გადაწყვეტა, ჩვენ გაყოფა ბრალდებით მოპირდაპირე მხარეს სისტემა.

ძალიან საინტერესო ფიზიკური მახასიათებლები, როგორიცაა სიმჭიდროვე. ის გავლენას ახდენს ბევრი თვისებები ჩვენი ნაერთების მიმდინარეობს. და ხშირად pops კითხვა: "როგორ გაზრდის სიმჭიდროვე ელექტროლიტური?" ფაქტობრივად, პასუხი მარტივია: აუცილებელია, რათა შეამცირონ წყლის შემცველობა გადაწყვეტა. მას შემდეგ, რაც სიმჭიდროვე ელექტროლიტური ძირითადად, განსაზღვრავს სიმჭიდროვე გოგირდმჟავა, ეს დიდწილად დამოკიდებულია საბოლოო კონცენტრაცია. არსებობს ორი გზა, რომ გეგმის განხორციელება. პირველი საკმაოდ მარტივია: მოვხარშოთ ელექტროლიტური შეიცავს ბატარეის. ამისათვის, თქვენ უნდა დააკისროს მას ისე, რომ შიგნით ტემპერატურა გაიზარდა ოდნავ ზემოთ ასი გრადუსი. თუ ეს მეთოდი არ მუშაობს, არ ინერვიულოთ, არსებობს კიდევ ერთი: უბრალოდ შეცვლის ძველ new ელექტროლიტური. ამისათვის, სანიაღვრე ძველი გადაწყვეტა გაწმენდა insides ნარჩენი გოგირდმჟავას გამოხდილ წყალში და შემდეგ დაასხით ახალი ნაწილი. როგორც წესი, ხარისხის ელექტროლიტური გადაწყვეტილებები დაუყოვნებლივ უნდა სასურველი კონცენტრაციის მნიშვნელობა. მას შემდეგ, რაც ჩანაცვლება შეუძლია დაივიწყოს როგორ უნდა დააყენოს სიმჭიდროვე ელექტროლიტური.

ელექტროლიტური შემადგენლობის დიდწილად განსაზღვრავს მისი თვისებები. მახასიათებლები, როგორიცაა გაყვანილობები და სიმჭიდროვე, მაგალითად, მკაცრად დამოკიდებული ბუნების გადაწყვიტოს და მისი კონცენტრაცია. არსებობს ცალკე კითხვაზე, რამდენად ელექტროლიტური ბატარეის შეიძლება იყოს. ფაქტობრივად, მისი მოცულობა პირდაპირ არის დაკავშირებული დეკლარირებული სიმძლავრის პროდუქტი. უფრო გოგირდმჟავას შიგნით ბატარეის, ასე რომ, ეს არის უფრო ძლიერი, ტ. E. უფრო ძაბვის შეუძლია მწარმოებელ.

სად არის ის სასარგებლო?

თუ თქვენ ხართ მანქანის ენთუზიასტი ან უბრალოდ დაინტერესებული მანქანები, მიხვდება ყველაფერს თავს. რა თქმა უნდა, თქვენ კი იცის, თუ როგორ უნდა დადგინდეს, რამდენად ელექტროლიტი ბატარეის არის. და თუ თქვენ დაშორებით მანქანა, მაშინ ცოდნა თვისებები ამ ნივთიერებების, მათი გამოყენება და როგორ ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან არ იქნება ზედმეტი. იცის ეს, თქვენ არ დაიბნა, თქვენ სთხოვა სათქმელია, რა ელექტროლიტური ბატარეის. მიუხედავად იმისა, რომ მაშინაც კი, თუ თქვენ არ მანქანის ენთუზიასტი, მაგრამ თქვენ გაქვთ მანქანა, მაშინ ცოდნა ბატარეის მოწყობილობა იქნება არანაირი ზიანი და დაგეხმარებათ შეკეთება. ეს იქნება ბევრად უფრო ადვილი და იაფია ყველაფერი უნდა გავაკეთოთ თავს, ვიდრე წასვლა მანქანა ცენტრი.

და გაიგოთ უფრო მეტი ამ თემაზე, ჩვენ გირჩევთ, რომ თქვენ შეამოწმეთ ქიმიის სახელმძღვანელო სკოლებში და უნივერსიტეტებში. თუ იცით ამ მეცნიერების და საკმარისი წიგნები, საუკეთესო ვარიანტი იქნება "ქიმიური მიმდინარე წყაროები" Varypaeva. არსებობს გადმოცემულია დეტალურად მთელი თეორია ბატარეის, სხვადასხვა ელემენტები და წყალბადის ელემენტებს.

დასკვნა

ჩვენ უნდა მოეღოს. მოდით შევაჯამოთ. ზემოთ ჩვენ განვიხილეთ ყველაფერი, როგორც ასეთი რამ, როგორც ელექტროლიტები: მაგალითები, სტრუქტურა თეორია და თვისებები, ფუნქციები და პროგრამები. კიდევ ერთხელ, ეს უნდა ითქვას, რომ ამ ნაერთების ჩვენი ცხოვრების ნაწილი, რომლის გარეშე ვერ იარსებებს, ჩვენი სხეული და ყველა სფეროში ინდუსტრიაში. თქვენ გახსოვთ, სისხლში ელექტროლიტების? მადლობა მათ, რომ ჩვენ ვცხოვრობთ. რაც შეეხება ჩვენი მანქანები? ამ ცოდნას ჩვენ შეგვიძლია დაფიქსირება არანაირი პრობლემა ბატარეის, როგორც ახლა მესმის, თუ როგორ უნდა დააყენოს სიმჭიდროვე ელექტროლიტი იგი.

ყველა შეუძლებელია ვუთხრა, მაგრამ ჩვენ არ შეიქმნა ასეთი მიზანი. ყოველივე ამის შემდეგ, ეს არ არის ყველა, რომ შეიძლება ამის შესახებ ამ საოცარი ნივთიერებები.