Electrolytau: enghreifftiau. Mae cyfansoddiad a phriodweddau electrolytau. electrolytau cryf a gwan

Electrolytau yw'r cemegau hysbys ers yr hen amser. Fodd bynnag, mae'r rhan fwyaf eu cais ardaloedd, maent wedi ennill yn ddiweddar. Byddwn yn trafod y brif flaenoriaeth ar gyfer y diwydiant y defnydd o'r sylweddau hyn a byddwn yn deall bod y gorffennol yn y presennol, ac yn wahanol i'w gilydd. Ond rydym yn dechrau gyda digression i mewn i hanes.

stori

Mae'r electrolytau hynaf hysbys - halwynau asidau ac yn agored, hyd yn oed yn y byd hynafol. Fodd bynnag, mae'r dealltwriaeth o strwythur a phriodweddau electrolytau wedi esblygu dros amser. Theori prosesau hyn wedi esblygu ers 1880 pan gafodd ei gwneud nifer o ddarganfyddiadau, damcaniaethau yn ymwneud â nodweddion y electrolyt. Roedd nifer o neidiau cwantwm mewn damcaniaethau disgrifio'r mecanweithiau o ryngweithio o electrolytau â dŵr (yn wir yn unig mewn hydoddiant y maent yn caffael eiddo sy'n gwneud eu defnyddio yn y diwydiant).

Nawr byddwn yn gweld yn union nifer o ddamcaniaethau sydd wedi cael yr effaith fwyaf ar ddatblygiad cysyniadau o electrolytau a'u priodweddau. Gadewch i ni ddechrau gyda'r theori mwyaf cyffredin a syml, y mae pob un ohonom yn cymryd yn yr ysgol.

damcaniaeth Arrhenius o daduniad electrolytig

Yn 1887 mae'r fferyllydd Swedaidd, Svante Arrhenius a Rwsieg-Almaeneg fferyllydd Wilhelm Ostwald Datblygwyd y ddamcaniaeth o daduniad electrolytig. Fodd bynnag, yma, hefyd, nid yw mor syml. Arrhenius ei hun yn gefnogwr hyn a elwir yn theori corfforol o atebion nad ydynt yn cymryd i ystyriaeth y rhyngweithio rhwng elfennau o'r sylwedd gyda dŵr a honnodd bod yna ronynnau wedi'u gwefru rhad ac am ddim (ïonau) mewn hydoddiant. Gyda llaw, o swyddi o'r fath heddiw yn ystyried y daduniad electrolytig yr ysgol.

Rydym yn siarad i gyd yr un fath sy'n gwneud y theori a sut mae'n egluro y mecanwaith o ryngweithio o sylweddau â dŵr. Fel gydag unrhyw swydd arall, mae ganddo nifer o postulates ei fod yn defnyddio:

1. Yn yr adwaith o ddŵr gyda sylwedd ymddatod mewn i ïonau (cadarnhaol - a negyddol cation - anion). Mae'r gronynnau yn destun hydradiad maent yn denu moleciwlau dŵr sydd, gyda llaw, yn cael ei godi ar y naill law yn gadarnhaol ac ar y llaw arall - negyddol (deupol a ffurfiwyd) i ffurfio mewn cyfadeiladau aqua (solvates).

2. Mae'r broses datgysylltiad yn gildroadwy - h.y. os yw'r sylwedd wedi'i rannu yn ïonau, o dan ddylanwad unrhyw ffactor, gall fod unwaith eto yn dod yn ffynhonnell.

3. Os bydd y electrodau gysylltu â'r ateb a gadael i'r presennol, bydd y catïonau yn dechrau symud i'r electrod negatif - y catod ac anionau i'r gwefr bositif - anod. Dyna pam y sylweddau yn hawdd hydawdd mewn dŵr, dargludo trydan yn well na dŵr ei hun. Am yr un rheswm y maent yn cael eu galw electrolytau.

4. Mae rhywfaint o daduniad o electrolyt nodweddu canran sylweddau destun diddymiad. Mae'r gyfradd hon yn dibynnu ar y toddydd a phriodweddau y hydoddyn, y crynodiad o yr olaf ac mae'r tymheredd allanol.

Yma, mewn gwirionedd, a'r holl ddaliadau sylfaenol y ddamcaniaeth syml. Nhw byddwn yn defnyddio yn yr erthygl hon am ddisgrifiad o'r hyn sy'n digwydd yn yr ateb electrolyt. Mae enghreifftiau o'r cyfansoddion hyn Gadewch i ni edrych ychydig yn ddiweddarach, ac yn awr gadewch i ni ystyried damcaniaeth arall.

asidau a basau Theori Lewis

Yn ôl y ddamcaniaeth o daduniad electrolytig, asid - sylwedd sy'n bresennol mewn toddiant y mae ei hydrogen cation a sylfaen - cyfansoddyn dadelfennu mewn ateb i anion hydrocsid. Mae damcaniaeth arall, a enwyd ar ôl y fferyllydd enwog Gilbert Lewis. Mae'n eich galluogi i ymestyn y cysyniad o nifer o asidau a basau. Yn ôl y ddamcaniaeth Lewis, yr asid - mae'r ïonau neu moleciwlau sylweddau sy'n cael orbitalau electron am ddim ac yn gallu derbyn electron o foleciwl arall. Hawdd eu dyfalu y bydd y canolfannau yn gronynnau rhai sy'n gallu rhoi un neu fwy o'i electronau at "defnyddio" asid. Mae'n ddiddorol yma yw y gall asid neu ganolfan fod nid yn unig y electrolyt, ond hefyd unrhyw sylwedd, hyd yn oed anhydawdd mewn dŵr.

damcaniaeth Protolytic Brendsteda Lowry

Yn 1923, yn annibynnol ar ei gilydd, dau wyddonydd - J. a T. Lowry Bronsted -predlozhili theori, sydd bellach yn cael ei ddefnyddio yn weithredol gan wyddonwyr i ddisgrifio'r prosesau cemegol. Hanfod y ddamcaniaeth hon yw bod y daduniad yr ystyr dod i lawr i drosglwyddo proton o'r sylfaen asid. Felly, yr olaf yn cael ei ddeall yma fel acceptor proton. Yna yr asid yw eu rhoddwr. Mae'r ddamcaniaeth hefyd yn esbonio bodolaeth sylweddau da sy'n arddangos priodweddau a asidau a basau. Gelwir cyfansoddion o'r fath yn cael amphoteric. Mewn theori Bronsted-Lowry am eu dymor hefyd yn berthnasol ampholytes, tra protoliths asid neu sylfaen a elwir yn gyffredin.

Rydym wedi dod i'r adran nesaf. Yma byddwn yn dangos i chi beth gwahanol electrolytau cryf a gwan, ac yn trafod effaith ffactorau allanol ar eu heiddo. Ac yna symud ymlaen at y disgrifiad eu cais ymarferol.

electrolytau cryf a gwan

Mae pob sylwedd yn adweithio gyda dŵr yn unig. Mae rhai ddiddymu yn dda (ee, sodiwm clorid), ac nid yw rhai yn toddi (ee, sialc). Felly, holl sylweddau yn cael eu rhannu'n electrolytau cryf a gwan. Mae'r olaf yn sylweddau sy'n rhyngweithio wael gyda dŵr a adneuwyd ar waelod y datrysiad. Mae hyn yn golygu eu bod yn meddu ar radd isel iawn o dissociation ac mae'r bondiau egni uchel, sy'n caniatáu i'r moleciwl chwalu i mewn i'w ïonau cydran o dan amodau arferol. Daduniad electrolytau gwan yn digwydd naill ai yn araf neu drwy gynyddu'r tymheredd a chrynodiad y sylwedd mewn hydoddiant.

Siaradwch am electrolyt cryf. Mae'r rhain yn cynnwys yr holl halwynau hydawdd, yn ogystal â asidau cryf ac alcalïau. Maent yn hawdd i dorri i lawr i mewn i ïonau ac mae'n anodd iawn i'w casglu yn y glaw. Mae'r presennol yn y electrolyt, gyda llaw, yn cael ei wneud diolch i ïonau a gynhwysir yn yr ateb. Felly, mae'r electrolytau cryf dargludol gorau. Mae enghreifftiau o'r olaf: asidau cryf, alcalïau, halen hydawdd.

Ffactorau sy'n effeithio ar ymddygiad electrolytau

Nawr edrychwch ar sut y mae'r newid yn effeithio ar yr amgylchedd allanol ar briodweddau sylweddau. Y crynodiad yn effeithio'n uniongyrchol ar y radd o daduniad y electrolyt. Ar ben hynny, gall y berthynas hon gael ei fynegi yn fathemategol. Mae'r gyfraith sy'n disgrifio y berthynas hon, a elwir yn gyfraith lastwreiddio Ostwald ac wedi ei ysgrifennu fel: a = (K / c) 1/2. Yma, mae - yn y radd o daduniad (a gymerir fel ffracsiwn), K - daduniad gyson, yn wahanol ar gyfer pob sylwedd, a gyda - crynodiad electrolyt yn yr ateb. Yn ôl y fformiwla hon, gallwch ddysgu llawer am fater ac mae ei hymddygiad mewn hydoddiant.

Ond rydym wedi crwydro oddi wrth y pwnc. canolbwyntio pellach ar y radd o daduniad electrolyt hefyd yn effeithio ar y tymheredd. I'r rhan fwyaf o sylweddau yn cynyddu ei fod yn cynyddu hydoddedd ac adweithedd. Gall hyn esbonio achosion o adweithiau penodol yn unig ar dymheredd uchel. O dan amodau arferol, eu bod naill ai yn araf iawn, neu yn y ddau gyfeiriad (gelwir y broses hon yn gildroadwy).

Rydym wedi archwilio'r ffactorau sy'n pennu ymddygiad system o'r fath fel ateb electrolyt. Nawr rydym yn symud ymlaen at y defnydd ymarferol o hyn, heb os, sylweddau cemegol pwysig iawn.

cais diwydiannol

Wrth gwrs, mae pawb wedi clywed y gair "electrolyt" fel y'i cymhwysir at y batris. Mewn cerbyd gan ddefnyddio batris asid-plwm, mae'r electrolyt yn sy'n perfformio rôl asid sylffwrig 40 y cant. Er mwyn deall pam mae pawb 'ch angen yn sylwedd angenrheidiol i ddeall y nodweddion y batri.

Felly beth yw yr egwyddor o weithrediad unrhyw batri? Yn yr adwaith cildroadwy sy'n yn digwydd trosi un sylwedd mewn un arall, ac o ganlyniad y mae'r electronau yn cael eu rhyddhau. Pan fydd y rhyngweithio tâl batri yn digwydd sylweddau, sy'n amhosibl o dan amodau arferol. Gall hyn gael ei gynrychioli fel y casgliad o bŵer yn y deunydd o ganlyniad i adwaith cemegol. Wrth gyflawni'r trawsnewid cefn yn dechrau, gan leihau'r system i'w gyflwr gwreiddiol. Mae'r ddwy broses gyda'i gilydd yn ffurfio un cylch tâl-rhyddhau.

Ystyried y broses uchod yn enghraifft benodol - y batri asid-plwm. Gan ei bod yn hawdd eu dyfalu, y ffynhonnell bresennol yn cynnwys elfen, sy'n cynnwys plwm (arweiniol diokisd a PBO ₂₎ a asid. Unrhyw batri yn cynnwys yr electrodau a'r gofod rhyngddynt lenwi gyda dim ond y electrolyt. Fel yr olaf, fel y gwelsom, yn yr enghraifft hon yn defnyddio crynodiad asid sylffwrig o 40 y cant. Mae catod y batri a wneir o deuocsid arweiniol, yr anod cael ei wneud o blwm pur. Mae hyn i gyd oherwydd bod y ddau electrodau gwahanol yn digwydd adweithiau cildroadwy sy'n cynnwys ïonau sy'n asid ddatgysylltiedig:

1. PBO ₂ + SO ₄ ^{2- + 4H + + 2e - =} PbSO ₄ + 2H ₂ O (yr adwaith sy'n digwydd ar yr electrod negatif - cathod).
2. Pb + SO ₄ ^{2- -} 2e - = PbSO ₄ (yr adwaith sy'n digwydd ar yr electrod positif - yr anod).

Os ydych yn darllen yr ymateb o'r chwith i'r dde - yn cael y prosesau sy'n digwydd yn ystod y rhyddhau batri, ac os i'r dde - am dâl. Mae pob ffynhonnell cyfredol cemegol adweithiau hyn yn wahanol, ond y mecanwaith o iddynt ddigwydd yn gyffredinol yn disgrifio yr un fath: mae dwy broses, un ohonynt yn cael eu electronau "hamsugno" a'r llall, i'r gwrthwyneb, "mynd." Y peth pwysicaf yw bod nifer yr electronau amsugno gyfartal i'r rhif a gyhoeddir.

A dweud y gwir, ar wahân batris, mae llawer o geisiadau o'r sylweddau hyn. Yn gyffredinol, electrolytau, enghreifftiau yr ydym wedi rhoi, - dim ond gronyn o'r amrywiaeth o sylweddau sy'n cael eu huno o dan y tymor hwn. Maent o'n cwmpas ym mhob man, ym mhob man. Er enghraifft, y corff dynol. Ydych chi'n meddwl nad oes unrhyw sylweddau o'r fath? anghywir iawn. Maent yn cael eu gweld ym mhob man yn y ni ac yn ffurfio nifer fwyaf o electrolytau gwaed. Mae'r rhain yn cynnwys, er enghraifft, ïonau haearn, sy'n rhan o hemoglobin ac yn helpu ocsigen cludiant i'r meinweoedd o'n corff. electrolytau gwaed hefyd yn chwarae rhan allweddol wrth reoleiddio cydbwysedd dŵr-halen a gwaith y galon. Mae'r swyddogaeth hon yn cael ei berfformio gan ionau potasiwm a sodiwm (mae hyd yn oed yn broses sy'n digwydd yn y celloedd sy'n cael eu henwi potasiwm sodiwm pwmp).

Unrhyw sylwedd eich bod yn gallu i ddiddymu o leiaf ychydig - electrolytau. Ac nid oes unrhyw ddiwydiant ac mae ein bywydau, lle bynnag y maent yn cael eu cymhwyso. Mae'n nid yn unig y batris mewn ceir a batris. A oes unrhyw cemegol a phrosesu bwyd, ffatrïoedd milwrol, ffatrïoedd dilledyn ac yn y blaen.

Mae cyfansoddiad electrolyt, gyda llaw, yn wahanol. Felly, mae'n bosibl dyrannu i'r electrolyt asid ac alcali. Maent yn wahanol yn y bôn yn eu heiddo: fel y dywedasom, asidau yn rhoddwyr proton, ac alcali - derbynwyr. Ond dros gyfnod o amser, mae'r cyfansoddiad electrolyt newidiadau o ganlyniad i golli rhan o'r crynodiad sylwedd naill ai'n gostwng neu'n cynyddu (mae'r cyfan yn dibynnu ar yr hyn yn cael ei golli, dŵr neu electrolyt).

Bob dydd rydym yn wynebu nhw, ond ychydig iawn o bobl yn gwybod yn union y diffiniad o derm fel electrolytau. Mae enghreifftiau o sylweddau penodol a drafodwyd gennym, felly gadewch i ni symud at gysyniadau ychydig yn fwy cymhleth.

Priodweddau ffisegol electrolytau

Nawr am ffiseg. Y peth pwysicaf i'w ddeall yn yr astudiaeth y pwnc hwn - y cerrynt yn cael ei drosglwyddo i'r electrolytau. rôl bendant yn hyn a chwaraeir gan yr ïonau. Gall y gronynnau godir yn mudo o un rhan o'r ateb ac am ddim i un arall. Felly, anionau tueddu bob amser at yr electrod a cationau cadarnhaol - i'r negyddol. Felly, drwy weithredu ar yr ateb cerrynt trydan, rydym yn rhannu'r taliadau ar ddwy ochr y system.

nodweddion corfforol Diddorol iawn megis dwysedd. Mae'n effeithio llawer o eiddo o'n cyfansoddion dan drafodaeth. Ac yn aml pops y cwestiwn: "? Sut i gynyddu dwysedd y electrolyt" Yn wir, mae'r ateb yn syml: mae angen i ostwng y cynnwys dŵr o'r ateb. Ers y dwysedd y electrolyt a benderfynir yn bennaf dwysedd y asid sylffwrig, i raddau helaeth yn dibynnu ar y crynodiad terfynol. Mae dwy ffordd i weithredu'r cynllun. Y cyntaf yn eithaf syml: berwch y electrolyt a gynhwysir yn y batri. I wneud hyn, mae angen i chi godi fel bod y tymheredd y tu mewn wedi codi ychydig yn uwch na chant gradd Celsius. Os nid yw'r dull hwn yn gweithio, peidiwch â phoeni, mae yna un arall: ond yn cymryd lle'r hen electrolyt newydd. I wneud hyn, draeniwch yr hen ateb i lanhau'r tu mewn i'r asid sylffwrig gweddilliol mewn dŵr distyll, ac yna arllwys dogn newydd. Yn nodweddiadol, mae ansawdd yr atebion electrolyt â gwerth crynodiad a ddymunir ar unwaith. Ar ôl amnewid Gall anghofio am sut i godi dwysedd y electrolyt.

Mae cyfansoddiad electrolyt raddau helaeth yn penderfynu ei eiddo. Nodweddion megis dargludedd trydanol a dwysedd, er enghraifft, yn dibynnu gryf ar natur y hydoddyn a'i gallu i ganolbwyntio. Mae cwestiwn wahân o faint o'r electrolyt yn y batri yn gallu bod. Yn wir, mae ei gyfrol yn ymwneud yn uniongyrchol â gallu'r datgan y cynnyrch. Mae'r asid sylffwrig mwy y tu mewn i'r batri, felly mae'n fwy pwerus, t. E. Po fwyaf foltedd yn gallu cynhyrchu.

Ble yn ddefnyddiol?

Os ydych yn enthusiast car neu dim ond diddordeb mewn ceir, byddwch yn deall popeth eich hun. Siawns chi hyd yn oed yn gwybod sut i benderfynu faint o electrolyt yn y batri yn awr. Ac os ydych chi i ffwrdd oddi wrth y car, yna bydd y wybodaeth o briodweddau sylweddau hyn, eu defnydd a'r ffordd y maent yn rhyngweithio â'i gilydd ni fydd yn ddiangen. Gan wybod hyn, nad ydych yn drysu, gofynnir i chi ddweud beth mae'r electrolyt yn y batri. Er hyd yn oed os nad ydych yn enthusiast car, ond mae gennych car, yna bydd y wybodaeth am y ddyfais batri yn gwbl unrhyw niwed a bydd yn eich helpu i atgyweirio. Bydd yn llawer haws ac yn rhatach i wneud popeth eich hun, nag i fynd i'r ganolfan car.

Ac i ddysgu mwy am y pwnc hwn, rydym yn argymell eich bod yn edrych ar y gwerslyfr cemeg ar gyfer ysgolion a phrifysgolion. Os ydych yn gwybod wyddoniaeth hon yn dda ac yn darllen digon o lyfrau, bydd yr opsiwn gorau fyddai "Cemegol ffynonellau presennol" Varypaeva. Mae eu gosod allan yn fanwl y ddamcaniaeth cyfan o fywyd batri, amrywiaeth o fatris ac elfennau hydrogen.

casgliad

Rydym wedi dod i ben. Gadewch i ni grynhoi. Uchod buom yn trafod popeth, gan nad oes y fath beth â electrolytau: Enghreifftiau, theori adeiledd a phriodweddau, swyddogaethau a cheisiadau. Unwaith eto, dylid dweud bod cyfansoddion hyn yn rhan o'n bywyd, heb na allai fodoli, ein corff a'r mhob maes diwydiant. I chi gofio y electrolytau gwaed? Diolch iddyn nhw ydym yn byw. A beth am ein ceir? Gyda'r wybodaeth hon, gallwn ddatrys unrhyw broblem gyda'r batri, fel yn awr yn deall sut i godi dwysedd y electrolyt ynddo.

Mae pob amhosibl i ddweud, ond doedden ni ddim yn gosod nod o'r fath. Wedi'r cyfan, nid yw'n gyd y gellir eu dweud am sylweddau anhygoel yma.