بسته به درجه تفکیک، الکترولیت ها بین قوی و ضعیف تشخیص داده می شوند. K ثابت تفکیک است که به دما و ماهیت الکترولیت و حلال بستگی دارد، اما به غلظت الکترولیت بستگی ندارد. واکنش‌های بین یون‌ها در محلول‌های الکترولیت تقریباً تا پایان به سمت تشکیل رسوبات، گازها و الکترولیت‌های ضعیف پیش می‌رود.

الکترولیت ماده ای است که جریان الکتریکی را به دلیل تفکیک به یون ها که در محلول ها و مذاب ها اتفاق می افتد یا حرکت یون ها در شبکه های کریستالی الکترولیت های جامد هدایت می کند. نمونه‌هایی از الکترولیت‌ها شامل محلول‌های آبی اسیدها، نمک‌ها و بازها و برخی کریستال‌ها (مانند یدید نقره، دی اکسید زیرکونیوم) است.

نحوه تشخیص الکترولیت های قوی و ضعیف

در همان زمان، فرآیندهای پیوند یون ها به مولکول ها در الکترولیت انجام می شود. برای توصیف کمی تفکیک الکترولیتی، مفهوم درجه تفکیک معرفی شد. بیشتر اوقات ، آنها به معنای محلول آبی حاوی یون های خاصی هستند (به عنوان مثال "جذب الکترولیت ها" در روده). محلول چند جزئی برای رسوب الکتریکی فلز، اچینگ و غیره (اصطلاح فنی، به عنوان مثال، الکترولیت طلاکاری).

هدف اصلی تحقیق و توسعه در آبکاری الکترولیت ها برای عملیات سطحی و پوشش است. در حکاکی شیمیایی فلزات، نام الکترولیت با نام اسیدهای بازی یا قلیاهایی که به حل شدن فلز کمک می کنند، تعیین می شود. به این ترتیب نام گروه الکترولیت ها تشکیل می شود. گاهی اوقات تفاوت (به ویژه در مقدار قطبش پذیری) بین الکترولیت های گروه های مختلف توسط مواد افزودنی موجود در الکترولیت ها یکسان می شود.

الکترولیت ها و تفکیک الکترولیتی

بنابراین، چنین نامی نمی تواند یک طبقه بندی (یعنی نام گروه) باشد، بلکه باید به عنوان نام زیرگروه اضافی یک الکترولیت باشد. اگر تراکم الکترولیت در تمام سلول های باتری نرمال یا نزدیک به نرمال باشد (1.25-1.28 گرم در سانتی متر مکعب) و NRC کمتر از 12.5 ولت نباشد، باید مدار باز را در داخل باتری بررسی کنید. اگر چگالی الکترولیت در همه سلول ها کم باشد، باتری باید تا زمانی که چگالی ثابت شود شارژ شود.

در مهندسی [ویرایش ویرایش متن ویکی]

در طول انتقال از یک حالت به حالت دیگر، ولتاژ و چگالی الکترولیت به صورت خطی در محدوده های معین تغییر می کند (شکل 4 و جدول 1). هرچه تخلیه باتری عمیق تر باشد، چگالی الکترولیت کمتر است. بر این اساس، حجم الکترولیت حاوی مقدار اسید سولفوریک مورد نیاز برای استفاده کامل از ماده فعال صفحات در واکنش است.

رسانایی یونی در بسیاری از ترکیبات شیمیایی با ساختار یونی، به عنوان مثال، نمک ها در حالت جامد یا مذاب، و همچنین بسیاری از محلول های آبی و غیر آبی، ذاتی است. تفکیک الکترولیتی به عنوان تجزیه مولکول های الکترولیت در محلول با تشکیل یون های باردار مثبت و منفی - کاتیون ها و آنیون ها درک می شود. درجه تفکیک اغلب به صورت درصد بیان می شود. این به دلیل این واقعیت است که غلظت مس و نقره فلزی به ثابت تعادل وارد می شود.

این با این واقعیت توضیح داده می شود که غلظت آب در طی واکنش ها در محلول های آبی تغییر بسیار کمی دارد. بنابراین فرض بر این است که غلظت ثابت می ماند و وارد ثابت تعادل می شود. از آنجایی که الکترولیت‌های موجود در محلول‌ها یون‌ها را تشکیل می‌دهند، به اصطلاح معادلات واکنش یونی اغلب برای انعکاس ماهیت واکنش‌ها استفاده می‌شود.

واژه الکترولیت به طور گسترده در زیست شناسی و پزشکی استفاده می شود. فرآیند تجزیه مولکول ها در محلول یا الکترولیت مذاب به یون ها را تفکیک الکترولیتی می نامند. بنابراین، بخش معینی از مولکول های ماده در الکترولیت ها تفکیک می شود. هیچ مرز مشخصی بین این دو گروه وجود ندارد، یک ماده می تواند خواص الکترولیت قوی در یک حلال و یک الکترولیت ضعیف را در حلال دیگر نشان دهد.

الکترولیت های قوی و ضعیف وجود دارد. الکترولیت های قوی در محلول ها عملاً کاملاً جدا می شوند. این گروه از الکترولیت ها بیشتر نمک ها، قلیایی ها و اسیدهای قوی را شامل می شود. الکترولیت های ضعیف عبارتند از اسیدهای ضعیف و بازهای ضعیف و برخی نمک ها: کلرید جیوه (II)، سیانید جیوه (II)، تیوسیانات آهن (III)، یدید کادمیوم. محلول های الکترولیت های قوی در غلظت های بالا رسانایی الکتریکی قابل توجهی دارند و با رقیق شدن محلول ها به میزان ناچیزی افزایش می یابد.

محلول های الکترولیت های ضعیف در غلظت های بالا با هدایت الکتریکی ناچیز مشخص می شوند که با رقیق شدن محلول ها به شدت افزایش می یابد.

هنگامی که یک ماده در یک حلال حل می شود، یون های ساده (غیر حلال)، مولکول های خنثی یک املاح، یون های حل شده (هیدراته در محلول های آبی)، یون ها (به عنوان مثال، و غیره)، جفت یون ها (یا دوقلوهای یونی)، که به صورت الکترواستاتیکی هستند، تشکیل می شوند. گروه های مرتبط از یون های باردار مخالف (به عنوان مثال،)، که تشکیل آنها در اکثریت قریب به اتفاق محلول های غیر آبی الکترولیت ها، یون های پیچیده (به عنوان مثال)، مولکول های حل شده و غیره مشاهده می شود.

در محلول های آبی الکترولیت های قوی، فقط کاتیون ها و آنیون های ساده یا حل شده وجود دارند. هیچ مولکولی املاح در محلول آنها وجود ندارد. بنابراین، فرض وجود مولکول ها یا وجود پیوندهای طولانی مدت بین یا و در محلول آبی کلرید سدیم نادرست است.

در محلول‌های آبی الکترولیت‌های ضعیف، املاح می‌تواند به شکل یون‌های ساده و حل‌شده (هیدراته) و مولکول‌های تفکیک نشده وجود داشته باشد.

در محلول های غیر آبی، برخی از الکترولیت های قوی (به عنوان مثال) حتی در غلظت های متوسط ​​​​بالا به طور کامل تجزیه نمی شوند. در اکثر حلال های آلی، تشکیل جفت یونی از یون های دارای بار مخالف مشاهده می شود (برای جزئیات بیشتر به کتاب 2 مراجعه کنید).

در برخی موارد، ترسیم خط تیز بین الکترولیت های قوی و ضعیف غیرممکن است.

نیروهای اینتریونیک تحت تأثیر نیروهای بین یونی در اطراف هر یون آزادانه در حال حرکت، یون های دیگر، باردار با علامت مخالف، گروه بندی می شوند، به طور متقارن مرتب می شوند و یک جو یونی یا ابر یونی را تشکیل می دهند که حرکت یون را در یک یون کاهش می دهد. راه حل.

به عنوان مثال، در یک محلول، یون های کلر در اطراف یون های پتاسیم متحرک گروه بندی می شوند و جوی از یون های پتاسیم در نزدیکی یون های متحرک کلر ایجاد می شود.

یون‌هایی که تحرک آن‌ها توسط نیروهای گسترش بین یونی تضعیف می‌شود، فعالیت شیمیایی کاهش یافته را در محلول‌ها نشان می‌دهند. این باعث انحراف در رفتار الکترولیت های قوی از شکل کلاسیک قانون عمل جرم می شود.

یون های خارجی موجود در محلول یک الکترولیت معین نیز تأثیر زیادی بر تحرک یون های آن دارند. هر چه غلظت بالاتر باشد، برهمکنش بین یونی مهم تر است و یون های خارجی قوی تر بر تحرک یون تأثیر می گذارند.

در اسیدها و بازهای ضعیف، پیوند هیدروژن یا هیدروکسیل در مولکول‌های آنها عمدتاً کووالانسی است تا یونی. بنابراین، وقتی الکترولیت‌های ضعیف در حلال‌هایی حل می‌شوند که حتی با یک ثابت دی الکتریک بزرگ با هم تفاوت دارند، بیشتر مولکول‌های آنها به یون تجزیه نمی‌شوند.

محلول های الکترولیت های قوی با محلول های الکترولیت های ضعیف تفاوت دارند زیرا حاوی مولکول های جدا نشده نیستند. این توسط تحقیقات فیزیکی و فیزیکوشیمیایی مدرن تایید شده است. به عنوان مثال، مطالعه کریستال های الکترولیت های قوی، مانند پراش اشعه ایکس، این واقعیت را تایید می کند که شبکه های کریستالی نمک ها از یون ساخته شده اند.

هنگامی که در یک حلال با ثابت دی الکتریک بالا حل می شود، پوسته های حلالیت (هیدراتاسیون در آب) در اطراف یون ها تشکیل می شود و از ترکیب شدن آنها به مولکول ها جلوگیری می کند. بنابراین، از آنجایی که الکترولیت‌های قوی، حتی در حالت کریستالی، حاوی مولکول نیستند، بیشتر حاوی مولکول در محلول‌ها نیستند.

با این حال، به طور تجربی مشخص شده است که رسانایی الکتریکی محلول های آبی الکترولیت های قوی معادل رسانایی الکتریکی است که در طول تفکیک مولکول های الکترولیت محلول به یون ها انتظار می رود.

با کمک تئوری تفکیک الکترولیتی که توسط آرنیوس ارائه شد، توضیح این موضوع و تعدادی از حقایق دیگر غیرممکن بود. برای توضیح آنها، مواضع علمی جدیدی مطرح شد.

در حال حاضر، اختلاف بین خواص الکترولیت های قوی و شکل کلاسیک قانون عمل جرم را می توان با استفاده از تئوری الکترولیت های قوی ارائه شده توسط Debye و Hückel توضیح داد. ایده اصلی این نظریه این است که در محلول های بین یون های الکترولیت های قوی نیروهای جاذبه متقابل وجود دارد. این نیروهای بین یونی باعث انحراف رفتار الکترولیت های قوی از قوانین محلول های ایده آل می شود. وجود این برهمکنش ها باعث مهار متقابل کاتیون ها و آنیون ها می شود.

اثر رقت بر جاذبه بین یونی. جاذبه بین یونی باعث انحراف در رفتار محلول های واقعی می شود، همانطور که جاذبه بین مولکولی در گازهای واقعی مستلزم انحراف رفتار آنها از قوانین گازهای ایده آل است. هر چه غلظت محلول بیشتر باشد، اتمسفر یونی متراکم تر و تحرک یون ها و در نتیجه رسانایی الکتریکی الکترولیت ها کمتر می شود.

همانطور که خواص گاز واقعی در فشارهای پایین به خواص گاز ایده آل نزدیک می شود، خواص محلول های الکترولیت های قوی در رقت بالا نیز به خواص محلول های ایده آل نزدیک می شود.

به عبارت دیگر، در محلول های رقیق، فواصل بین یون ها به قدری زیاد است که جاذبه متقابل یا دافعه ای که یون ها تجربه می کنند بسیار کم است و عملاً از بین می رود.

بنابراین، افزایش مشاهده شده در هدایت الکتریکی الکترولیت های قوی با رقیق شدن محلول های آنها با تضعیف نیروهای بین یونی جاذبه و دافعه توضیح داده می شود که باعث افزایش سرعت حرکت یون می شود.

هرچه الکترولیت کمتر تفکیک شود و محلول رقیق تر باشد، اثر الکتریکی بین یونی کمتر و انحرافات کمتری از قانون عمل جرم مشاهده می شود و برعکس، هر چه غلظت محلول بیشتر باشد، اثر الکتریکی بین یونی بیشتر می شود. انحرافات بیشتری از قانون عمل توده ای مشاهده می شود.

به دلایل فوق، قانون عمل جرم در شکل کلاسیک آن را نمی توان برای محلول های آبی الکترولیت های قوی و همچنین برای محلول های آبی غلیظ الکترولیت های ضعیف اعمال کرد.

نمک ها، خواص آنها، هیدرولیز

دانش آموز 8 کلاس B مدرسه شماره 182

پتروا پولینا

معلم شیمی:

خارینا اکاترینا آلکسیونا

مسکو 2009

در زندگی روزمره، ما عادت داریم که فقط با یک نمک سروکار داشته باشیم - نمک خوراکی، یعنی. سدیم کلرید NaCl. با این حال، در شیمی، یک کلاس کامل از ترکیبات نمک نامیده می شود. نمک ها را می توان محصولات جایگزینی هیدروژن در اسید با فلز در نظر گرفت. به عنوان مثال، نمک سفره را می توان از اسید کلریدریک با واکنش جایگزینی به دست آورد:

2Na + 2HCl = 2NaCl + H2.

نمک اسیدی

اگر به جای سدیم از آلومینیوم استفاده کنید، نمک دیگری تشکیل می شود - کلرید آلومینیوم:

2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2

نمکمواد پیچیده ای هستند که از اتم های فلزی و باقی مانده های اسیدی تشکیل شده اند. آنها محصولات جایگزینی کامل یا جزئی یک فلز به جای هیدروژن در اسید یا یک گروه هیدروکسیل در باز به جای باقیمانده اسید هستند. به عنوان مثال، اگر یک اتم هیدروژن با پتاسیم در اسید سولفوریک H 2 SO 4 جایگزین شود، نمک KHSO 4 و اگر دو - K 2 SO 4 باشد.

انواع مختلفی از نمک ها وجود دارد.

انواع نمک	تعریف	نمونه هایی از نمک ها
میانگین	محصول جایگزینی کامل هیدروژن اسیدی با فلز. آنها نه اتم H و نه گروه OH دارند.	Na 2 SO 4 سولفات سدیم CuCl 2 مس (II) کلرید Ca 3 (PO 4) 2 فسفات کلسیم Na 2 CO 3 کربنات سدیم (خاکستر سودا)
اسیدی	محصول جایگزینی ناقص هیدروژن اسید با فلز. آنها حاوی اتم های هیدروژن هستند. (فقط توسط اسیدهای پلی بازیک تشکیل می شوند)	CaHPO 4 کلسیم هیدروژن فسفات Ca (H 2 PO 4) 2 کلسیم دی هیدروژن فسفات NaHCO 3 بی کربنات سدیم (جوش شیرین)
اصلی	محصول جایگزینی ناقص گروه های هیدروکسیل پایه برای یک باقیمانده اسیدی. شامل گروه های OH است. (فقط توسط بازهای چند اسیدی تشکیل شده است)	مس (OH) کلر مس (II) هیدروکسی کلرید Ca 5 (PO 4) 3 (OH) هیدروکسی فسفات کلسیم (CuOH) 2 CO 3 مس (II) هیدروکسی کربنات (مالاکیت)
مختلط	نمک دو اسید	Ca (OCl) Cl - سفید کننده
دو برابر	نمک دو فلز	K 2 NaPO 4 - ارتوفسفات سدیم دی پتاسیم
هیدرات های کریستالی	حاوی آب کریستالیزاسیون هنگامی که گرم می شوند، آنها کم آب می شوند - آنها آب را از دست می دهند و به نمک بی آب تبدیل می شوند.	CuSO 4. 5H 2 O - سولفات مس پنتا هیدرات (II) (سولفات مس) Na 2 CO 3. 10H 2 O - سدیم کربنات دکاهیدرات (سودا)

روشهای بدست آوردن نمک

1. نمک ها را می توان با اثر اسیدها بر روی فلزات، اکسیدهای بازی و بازها به دست آورد:

Zn + 2HCl ZnCl 2 + H 2

کلرید روی

3H 2 SO 4 + Fe 2 O 3 Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

سولفات آهن (III).

3HNO 3 + Cr (OH) 3 Cr (NO 3) 3 + 3H 2 O

نیترات کروم (III)

2. نمک ها از واکنش اکسیدهای اسیدی با قلیاها و همچنین اکسیدهای اسیدی با اکسیدهای بازی تشکیل می شوند:

N 2 O 5 + Ca (OH) 2 Ca (NO 3) 2 + H 2 O

نیترات کلسیم

SiO 2 + CaO CaSiO 3

سیلیکات کلسیم

3. نمک ها را می توان از برهمکنش نمک ها با اسیدها، قلیاها، فلزات، اکسیدهای اسیدی غیرفرار و سایر نمک ها به دست آورد. چنین واکنش‌هایی تحت شرایط تکامل گاز، رسوب، آزادسازی اکسید اسید ضعیف‌تر یا آزاد شدن اکسید فرار انجام می‌شوند.

Ca 3 (PO4) 2 + 3H 2 SO 4 3CaSO 4 + 2H 3 PO 4

کلسیم ارتوفسفات سولفات کلسیم

Fe 2 (SO 4) 3 + 6 NaOH 2Fe (OH) 3 + 3 Na 2 SO 4

سولفات آهن (III) سولفات سدیم

CuSO 4 + Fe FeSO 4 + Cu

مس (II) سولفات آهن (II) سولفات

CaCO 3 + SiO 2 CaSiO 3 + CO 2

کربنات کلسیم سیلیکات کلسیم

Al 2 (SO 4) 3 + 3BaCl 2 3BaSO 4 + 2AlCl 3

سولفات کلرید سولفات کلرید

آلومینیوم باریم باریم آلومینیوم

4. نمک های اسیدهای آنوکسیک از برهمکنش فلزات با غیر فلزات تشکیل می شوند:

2Fe + 3Cl 2 2FeCl 3

کلرید آهن (III).

مشخصات فیزیکی.

نمک ها جامداتی با رنگ های مختلف هستند. حلالیت در آب آنها متفاوت است. تمام نمک های اسیدهای نیتریک و استیک و همچنین نمک های سدیم و پتاسیم محلول هستند. حلالیت سایر نمک ها در آب را می توان در جدول حلالیت یافت.

خواص شیمیایی.

1) نمک ها با فلزات واکنش می دهند.

از آنجایی که این واکنش ها در محلول های آبی انجام می شود، لی، سدیم، پتاسیم، کلسیم، با و سایر فلزات فعال که در شرایط عادی با آب واکنش می دهند یا واکنش ها را در مذاب انجام می دهند، نمی توانند برای آزمایش استفاده شوند.

CuSO 4 + روی ZnSO 4 + مس

Pb (NO 3) 2 + Zn Zn (NO 3) 2 + Pb

2) نمک ها با اسیدها واکنش می دهند. این واکنش‌ها زمانی اتفاق می‌افتند که اسید قوی‌تر با آزاد شدن گاز یا رسوب، اسید ضعیف‌تر را جایگزین می‌کند.

هنگام انجام این واکنش ها، معمولاً یک نمک خشک می گیرند و با اسید غلیظ عمل می کنند.

BaCl 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 + 2HCl

Na 2 SiO 3 + 2HCl 2NaCl + H 2 SiO 3

3) نمک ها با قلیاها در محلول های آبی واکنش می دهند.

این راهی برای بدست آوردن بازها و قلیاهای نامحلول است.

FeCl 3 (p-p) + 3NaOH (p-p) Fe (OH) 3 + 3 NaCl

CuSO 4 (p-p) + 2NaOH (p-p) Na 2 SO 4 + Cu (OH) 2

Na 2 SO 4 + Ba (OH) 2 BaSO 4 + 2 NaOH

4) نمک ها با نمک ها واکنش می دهند.

واکنش ها در محلول ها انجام می شود و برای به دست آوردن نمک های عملاً نامحلول استفاده می شود.

AgNO 3 + KBr AgBr + KNO 3

CaCl 2 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + 2 NaCl

5) برخی از نمک ها با حرارت دادن تجزیه می شوند.

نمونه بارز چنین واکنشی سوزاندن سنگ آهک است که جزء اصلی آن کربنات کلسیم است:

CaCO 3 CaO + کربنات کلسیم CO2

1. برخی از نمک ها با تشکیل هیدرات های کریستالی قابلیت تبلور دارند.

سولفات مس (II) CuSO 4 یک ماده کریستالی سفید است. هنگامی که در آب حل می شود، گرم می شود و محلول آبی تشکیل می شود. انتشار گرما و تغییر رنگ نشانه های یک واکنش شیمیایی است. تبخیر محلول منجر به تشکیل هیدرات کریستالی CuSO 4 می شود. 5H 2 O (سولفات مس). تشکیل این ماده نشان می دهد که سولفات مس (II) با آب واکنش می دهد:

CuSO 4 + 5H 2 O CuSO 4. 5H 2 O + Q

سفید آبی-آبی

استفاده از نمک ها.

بیشتر نمک ها به طور گسترده در صنعت و در زندگی روزمره استفاده می شوند. به عنوان مثال، سدیم کلرید NaCl یا نمک خوراکی در تهیه غذا ضروری است. در صنعت، از کلرید سدیم برای به دست آوردن هیدروکسید سدیم، سودا NaHCO 3، کلر، سدیم استفاده می شود. نمک اسیدهای نیتریک و اورتوفسفریک عمدتاً کودهای معدنی هستند. به عنوان مثال، نیترات پتاسیم KNO 3 نیترات پتاسیم است. همچنین در باروت و سایر مخلوط‌های پیروتکنیک یافت می‌شود. نمک ها برای تولید فلزات، اسیدها، در تولید شیشه استفاده می شود. بسیاری از محصولات محافظت از گیاهان در برابر بیماری ها، آفات، برخی از مواد دارویی نیز به کلاس نمک ها تعلق دارند. پرمنگنات پتاسیم KMnO 4 اغلب پرمنگنات پتاسیم نامیده می شود. سنگ آهک و گچ - CaSO 4 به عنوان مصالح ساختمانی استفاده می شود. 2H 2 O که در پزشکی نیز کاربرد دارد.

محلول ها و حلالیت.

همانطور که قبلا گفته شد، حلالیت یکی از ویژگی های مهم نمک ها است. حلالیت - توانایی یک ماده برای ایجاد یک سیستم همگن و پایدار با یک ماده دیگر که از دو یا چند جزء تشکیل شده است.

راه حل هاسیستم های همگنی هستند که از مولکول های حلال و ذرات املاح تشکیل شده اند.

بنابراین، به عنوان مثال، یک محلول کلرید سدیم شامل یک حلال - آب، یک محلول - یون های Na +، Cl - است.

یونس(از یونانی. ión - رفتن)، ذرات باردار الکتریکی که از از دست دادن یا اتصال الکترون ها (یا دیگر ذرات باردار) توسط اتم ها یا گروه هایی از اتم ها تشکیل می شوند. مفهوم و اصطلاح "یون" در سال 1834 توسط M. Faraday معرفی شد که هنگام مطالعه تأثیر جریان الکتریکی بر محلول های آبی اسیدها، قلیاها و نمک ها، پیشنهاد کرد که رسانایی الکتریکی چنین محلول هایی به دلیل حرکت یون ها فارادی یون‌های دارای بار مثبت که در محلول به سمت قطب منفی حرکت می‌کنند (کاتد) و یون‌های دارای بار منفی که به سمت قطب مثبت حرکت می‌کنند (آند) را آنیون نامید.

با توجه به میزان حلالیت در آب، مواد به سه گروه تقسیم می شوند:

1) خوب محلول؛

2) کمی محلول؛

3) عملا نامحلول.

بسیاری از نمک ها بسیار محلول در آب هستند. هنگام تصمیم گیری در مورد حلالیت سایر نمک ها در آب، باید از جدول حلالیت استفاده کنید.

به خوبی شناخته شده است که برخی از مواد به صورت محلول یا مذاب، جریان الکتریکی را هدایت می کنند، در حالی که برخی دیگر در شرایط یکسان جریان الکتریکی را هدایت نمی کنند.

موادی که در محلول ها یا مذاب ها به یون تجزیه می شوند و در نتیجه جریان الکتریکی را هدایت می کنند نامیده می شوند الکترولیت ها.

موادی که در شرایط یکسان به یون تجزیه نمی شوند و جریان الکتریکی را رسانا نمی کنند نامیده می شوند غیر الکترولیت ها.

الکترولیت ها شامل اسیدها، بازها و تقریباً تمام نمک ها هستند. خود الکترولیت ها جریان الکتریکی را هدایت نمی کنند. در محلول ها و مذاب ها به یون ها تجزیه می شوند و به همین دلیل جریان جریان می یابد.

تجزیه الکترولیت ها به یون ها هنگام حل شدن در آب نامیده می شود تفکیک الکترولیتی... محتوای آن به سه ماده زیر کاهش می یابد:

1) الکترولیت ها، هنگامی که در آب حل می شوند، به یون های مثبت و منفی تجزیه می شوند (تجزیه می شوند).

2) تحت تأثیر جریان الکتریکی، یون‌ها حرکت جهت دار پیدا می‌کنند: یون‌های دارای بار مثبت به سمت کاتد حرکت می‌کنند و کاتیون نامیده می‌شوند و یون‌های دارای بار منفی به سمت آند حرکت می‌کنند و آنیون نامیده می‌شوند.

3) تجزیه یک فرآیند برگشت پذیر است: به موازات تجزیه مولکول ها به یون ها (تجزیه)، روند ترکیب یون ها (تداعی) پیش می رود.

برگشت پذیری

الکترولیت های قوی و ضعیف

برای مشخص کردن کمی توانایی الکترولیت برای تجزیه به یونها، مفهوم درجه تفکیک (α) معرفی شده است، به عنوان مثال. ... E.نسبت تعداد مولکول های تجزیه شده به یون ها به تعداد کل مولکول ها. به عنوان مثال، α = 1 نشان می دهد که الکترولیت به طور کامل به یون تجزیه شده است، و α = 0.2 به این معنی است که تنها هر پنجم مولکول های آن تجزیه شده است. هنگامی که یک محلول غلیظ رقیق می شود، و همچنین هنگام گرم شدن، هدایت الکتریکی آن افزایش می یابد، زیرا درجه تفکیک افزایش می یابد.

بسته به مقدار α، الکترولیت ها به طور معمول به قوی (تقریباً به طور کامل تفکیک، (α 0.95) با استحکام متوسط ​​(0.95) تقسیم می شوند.

الکترولیت های قوی بسیاری از اسیدهای معدنی (HCl، HBr، HI، H 2 SO 4، HNO 3، و غیره)، قلیاها (NaOH، KOH، Ca (OH) 2، و غیره)، تقریباً همه نمک ها هستند. محلول‌های ضعیف شامل محلول‌هایی از اسیدهای معدنی (H2S، H2SO3، H2CO3، HCN، HClO)، بسیاری از اسیدهای آلی (به عنوان مثال، اسید استیک CH3COOH)، آمونیاک آبی (NH 3. 2 O) هستند. آب، مقداری نمک جیوه (HgCl 2). اسیدهای هیدروفلوریک HF، ارتوفسفریک H 3 PO 4 و اسیدهای نیتروژن HNO 2 اغلب به عنوان الکترولیت با قدرت متوسط ​​شناخته می شوند.

هیدرولیز نمک

اصطلاح «هیدرولیز» از دو واژه یونانی hidor (آب) و lysis (تجزیه) گرفته شده است. هیدرولیز معمولاً به عنوان یک واکنش تبادلی بین یک ماده و آب درک می شود. فرآیندهای هیدرولیتیک در طبیعت اطراف ما (چه زنده و چه بی جان) بسیار رایج است و همچنین به طور گسترده توسط انسان در تولید مدرن و فناوری های خانگی استفاده می شود.

هیدرولیز نمک واکنش برهمکنش یون های تشکیل دهنده نمک با آب است که منجر به تشکیل الکترولیت ضعیف می شود و با تغییر در محیط محلول همراه است.

سه نوع نمک تحت هیدرولیز قرار می گیرند:

الف) نمک های تشکیل شده توسط یک باز ضعیف و یک اسید قوی (CuCl 2, NH 4 Cl, Fe 2 (SO 4) 3 - هیدرولیز در کاتیون ها)

NH 4 + + H 2 O NH 3 + H 3 O +

NH 4 Cl + H 2 O NH 3. H 2 O + HCl

واکنش محیط اسیدی است.

ب) نمک های تشکیل شده توسط یک باز قوی و یک اسید ضعیف (K 2 CO 3 ، Na 2 S - هیدرولیز آنیون انجام می شود)

SiO 3 2- + 2H 2 O H 2 SiO 3 + 2OH -

K 2 SiO 3 + 2H 2 O H 2 SiO 3 + 2KOH

واکنش محیط قلیایی است.

ج) نمک های تشکیل شده توسط یک باز ضعیف و یک اسید ضعیف (NH 4) 2 CO 3، Fe 2 (CO 3) 3 - هیدرولیز توسط کاتیون و توسط آنیون انجام می شود.

2NH 4 + + CO 3 2- + 2H 2 O 2NH 3. H 2 O + H 2 CO 3

(NH 4) 2 CO 3 + H 2 O 2NH 3. H 2 O + H 2 CO 3

اغلب واکنش محیط خنثی است.

د) نمک های تشکیل شده توسط یک باز قوی و یک اسید قوی (NaCl, Ba (NO 3) 2) در معرض هیدرولیز نیستند.

در برخی موارد، هیدرولیز برگشت ناپذیر است (به قول آنها تا انتها می رود). بنابراین هنگام مخلوط کردن محلول های کربنات سدیم و سولفات مس، یک رسوب آبی از نمک پایه هیدراته رسوب می کند که با گرم شدن، بخشی از آب کریستالیزاسیون را از دست می دهد و سبز می شود - به کربنات مس پایه بی آب - مالاکیت تبدیل می شود:

2CuSO 4 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O (CuOH) 2 CO 3 + 2 Na 2 SO 4 + CO 2

هنگام مخلوط کردن محلول های سولفید سدیم و کلرید آلومینیوم، هیدرولیز نیز به پایان می رسد:

2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O 2Al (OH) 3 + 3H 2 S + 6NaCl

بنابراین، Al 2 S 3 را نمی توان از یک محلول آبی جدا کرد. این نمک از مواد ساده به دست می آید.

که با مولکول های تفکیک نشده در تعادل دینامیکی هستند. الکترولیت های ضعیف شامل اکثر اسیدهای آلی و بسیاری از بازهای آلی در محلول های آبی و غیر آبی می باشند.

الکترولیت های ضعیف عبارتند از:

• تقریبا تمام اسیدهای آلی و آب؛
• برخی از اسیدهای معدنی: HF، HClO، HClO 2، HNO 2، HCN، H 2 S، HBrO، H 3 PO 4، H 2 CO 3، H 2 SiO 3، H 2 SO 3 و غیره.
• برخی از هیدروکسیدهای فلزی کم محلول: Fe (OH) 3، Zn (OH) 2، و غیره. و همچنین هیدروکسید آمونیوم NH 4 OH.

ادبیات

• M.I.Ravich-Sherbo. V.V. Novikov "شیمی فیزیکی و کلوئیدی" M: مدرسه عالی، 1975

بنیاد ویکی مدیا 2010.

ببینید "الکترولیت های ضعیف" در فرهنگ های دیگر چیست:

الکترولیت های ضعیف- الکترولیت ها که کمی به یون در محلول های آبی تجزیه می شوند. فرآیند تفکیک الکترولیت های ضعیف برگشت پذیر است و از قانون عمل جرم تبعیت می کند. شیمی عمومی: کتاب درسی / A. V. Zholnin ... اصطلاحات شیمیایی

مواد با رسانایی یونی؛ آنها هادی نوع دوم نامیده می شوند که عبور جریان از آنها با انتقال ماده همراه است. الکترولیت ها شامل نمک های مذاب، اکسیدها یا هیدروکسیدها و همچنین (که به طور قابل توجهی رخ می دهد ... دایره المعارف کولیر

در مفهوم گسترده، مایع یا جامد در VA و سیستم‌هایی که یون‌ها در غلظت قابل‌توجهی وجود دارند و باعث عبور الکتریسیته از آنها می‌شوند. جریان (رسانایی یونی)؛ به معنای محدود در va، در p re به یون تجزیه می شود. انحلال E....... دایره المعارف فیزیکی

الکترولیت ها- مواد مایع یا جامدی که در آنها در اثر تفکیک الکترولیتی، یونهایی با هر غلظت قابل توجهی تشکیل می شود که باعث عبور جریان الکتریکی مستقیم می شود. الکترولیت ها در محلول ها ...... فرهنگ لغت دایره المعارف متالورژی

در وا، در به ریخ در غلظت قابل توجهی یون هایی وجود دارند که باعث عبور جریان الکتریکی می شوند. جریان (رسانایی یونی). E. نیز تماس گرفت. هادی های نوع دوم در معنای محدود کلمه، E. در va، مولکول ها در p re به دلیل الکترولیتی ... ... دایره المعارف شیمی

- (از Electro ... و یونانی lytos تجزیه پذیر، محلول) مواد و سیستم های مایع یا جامد که در آنها یون ها با هر غلظت قابل توجهی وجود دارند که باعث عبور جریان الکتریکی می شوند. به معنای محدود E. ... ... دایره المعارف بزرگ شوروی

این اصطلاح معانی دیگری نیز دارد، به تفکیک مراجعه کنید. تفکیک الکترولیتی فرآیند تجزیه یک الکترولیت به یون در طی انحلال یا ذوب آن است. مطالب 1 تفکیک در راه حل ها 2 ... ویکی پدیا

الکترولیت ماده ای است که مذاب یا محلول آن به دلیل تجزیه شدن به یون، جریان الکتریکی را هدایت می کند، اما خود ماده جریان الکتریکی را هدایت نمی کند. نمونه هایی از الکترولیت ها محلول های اسیدها، نمک ها و بازها هستند. ... ... ویکی پدیا

الکترولیت یک اصطلاح شیمیایی برای ماده ای است که مذاب یا محلول آن به دلیل تجزیه شدن به یون، جریان الکتریکی را هدایت می کند. نمونه هایی از الکترولیت ها عبارتند از اسیدها، نمک ها و بازها. الکترولیت ها هادی های نوع دوم هستند، ... ... ویکی پدیا

تفکیک یک الکترولیت از نظر کمی با درجه تفکیک مشخص می شود. درجه تفکیک الف–این نسبت تعداد مولکول های تفکیک شده به یون های N دیس است.,به تعداد کل مولکول های الکترولیت محلول N :

آ =

آ- نسبت مولکول های الکترولیت تجزیه شده به یون.

درجه تفکیک الکترولیت به عوامل زیادی بستگی دارد: ماهیت الکترولیت، ماهیت حلال، غلظت محلول و دما.

با توجه به توانایی آنها در تفکیک، الکترولیت ها به طور معمول به قوی و ضعیف تقسیم می شوند. الکترولیت هایی که در محلول فقط به شکل یون وجود دارند معمولاً نامیده می شوند قوی ... الکترولیت هایی که در حالت محلول بخشی به صورت مولکول و بخشی به صورت یون هستند، نامیده می شوند. ضعیف .

الکترولیت‌های قوی تقریباً شامل همه نمک‌ها، برخی اسیدها می‌شوند: H2SO4، HNO3، HCl، HI، HClO4، هیدروکسیدهای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی (به پیوست، جدول 6 مراجعه کنید).

فرآیند تفکیک الکترولیت های قوی به پایان می رسد:

HNO 3 = H + + NO 3 -، NaOH = Na + + OH -،

و علائم مساوی در معادلات تفکیک قرار داده شده است.

با توجه به الکترولیت های قوی، مفهوم "درجه تفکیک" مشروط است. " درجه تفکیک ظاهری (الفهر) کمتر از درست است (به پیوست، جدول 6 مراجعه کنید). با افزایش غلظت یک الکترولیت قوی در یک محلول، برهمکنش یون های دارای بار مخالف افزایش می یابد. هنگامی که به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک می شوند، شریکان تشکیل می دهند. یون های موجود در آنها توسط لایه هایی از مولکول های آب قطبی که هر یون را احاطه کرده اند، از هم جدا می شوند. این بر کاهش رسانایی الکتریکی محلول تأثیر می گذارد، یعنی. اثر تفکیک ناقص ایجاد می شود.

برای در نظر گرفتن این اثر، ضریب فعالیت g معرفی شد که با افزایش غلظت محلول، از 0 تا 1، کاهش می‌یابد. برای توصیف کمی خواص محلول‌های الکترولیت‌های قوی، کمیتی به نام فعالیت (آ).

فعالیت یک یون به عنوان غلظت مؤثر آن درک می شود که بر اساس آن در واکنش های شیمیایی عمل می کند.

فعالیت یونی ( آ) برابر است با غلظت مولی آن ( باضرب در ضریب فعالیت (g):

آ = g با.

استفاده از فعالیت به جای تمرکز، اعمال قوانین تعیین شده برای راه حل های ایده آل را برای راه حل ها ممکن می سازد.

الکترولیت‌های ضعیف شامل برخی مواد معدنی (HNO 2، H 2 SO 3، H 2 S، H 2 SiO 3، HCN، H 3 PO 4 ) و اکثر اسیدهای آلی (CH 3 COOH، H 2 C 2 O 4، و غیره) هستند. هیدروکسید آمونیوم NH 4 OH و تمام بازهای کم محلول در آب، آمین های آلی.

تفکیک الکترولیت های ضعیف برگشت پذیر است. در محلول های الکترولیت های ضعیف، تعادل بین یون ها و مولکول های جدا نشده برقرار می شود. در معادلات تفکیک مربوطه، علامت برگشت پذیری («) قرار داده شده است. برای مثال، معادله تفکیک اسید استیک ضعیف به صورت زیر نوشته شده است:

CH 3 COOH “CH 3 COO - + H +.

در محلول یک الکترولیت دوتایی ضعیف ( CA) تعادل زیر برقرار می شود که با یک ثابت تعادل مشخص می شود که ثابت تفکیک نامیده می شود. بهد:

SC "K + + A -،

.

اگر در 1 لیتر محلول حل شود بامول الکترولیت CAو درجه تفکیک برابر با a است که به معنی تفکیک شده است aCمول الکترولیت و هر یون توسط aCخال ها در حالت تفکیک نشده ( با – aC) خال CA.

SC "K + + A -.

С - aС aС aС

سپس ثابت تفکیک برابر خواهد بود با:

(6.1)

از آنجایی که ثابت تفکیک به غلظت بستگی ندارد، نسبت مشتق شده وابستگی درجه تفکیک یک الکترولیت دوتایی ضعیف را به غلظت آن بیان می کند. معادله (6.1) نشان می دهد که کاهش غلظت یک الکترولیت ضعیف در یک محلول منجر به افزایش درجه تفکیک آن می شود. معادله (6.1) بیان می کند قانون رقیق سازی استوالد .

برای الکترولیت های بسیار ضعیف (با آ<<1), уравнение Оствальда можно записать следующим образом:

بهد a 2 C، یا آ"(6.2)

ثابت تفکیک برای هر الکترولیت در یک دمای معین ثابت است، به غلظت محلول بستگی ندارد و توانایی الکترولیت برای تجزیه به یون ها را مشخص می کند. هرچه Kd بیشتر باشد، الکترولیت بیشتر به یون ها تجزیه می شود. ثابت های تفکیک الکترولیت های ضعیف در جداول خلاصه شده است (به پیوست، جدول 3 مراجعه کنید).