Электролиттер: мисалдар. курамы жана электролиттер касиеттери. Күчтүү жана начар электролиттер

Электролиттер байыркы мезгилдерден бери эле белгилүү химиялык болуп саналат. Бирок, аларды колдонуу көпчүлүк жерлер, алар жакында эле ээ болгон. Биз өнөр жайы үчүн жогорку артыкчылык бул заттардын келип чыгышын жана колдонулушун талкуулашат жана өткөн ушул экенин түшүнүшөт, жана бири-биринен эмнеси менен айырмаланат. Бирок, тарыхтын бир чегинуу менен башталат.

баян

байыркы белгилүү электролиттер - туздары жана кислоталар да байыркы дүйнөдө ачык болуп саналат. Бирок, электролиттер түзүлүшүн жана касиеттерин түшүнүү убакыт аралыгында алган. Theory бул иштерди 1880-жылдан бери иштелип чыккан, ал электролит касиети менен байланышкан бир катар ачылыштар, теориялар, кабыл алынган. суу менен электролиттер өз ара аракеттенүү механизмдерин (алар өнөр алардын колдонуу өзгөчөлүктөргө ээ гана чечим чындыгында) баяндаган теориялар бир нече өлчөмү бир секиргенде бар эле.

Азыр биз так электролиттер жана алардын касиеттери түшүнүктөрдүн өнүгүшүнө зор таасир эткен бир нече теориялар көрүшөт. Биз ар бир мектепте алып, анын көбү карапайым жана жөнөкөй теория менен баштайлы.

Электролиттик чаржайыттыгынан Аррениус теориясы

1887-жылы тагал химик маё Аррениус жана орус-немис химиги Wilhelm Ostwald электролиз акылы теориясын иштеп чыккан. Бирок, бул жерде да, баары ойдогудай жөнөкөй эмес. Аррениус өзү суу менен заттын компоненттери өз ара эске алган эмес чечимдерди деп аталган физикалык теория колдоочусу жана чечүү эркин заряддалган бөлүкчөлөр (иондор) бар экенин билдирди. Баса, мындай кызмат орундарына бүгүн мектеп электролиз аралык ажырым карап жатышат.

Биз теориясын жаткан бардык эле сүйлөшүп, ал суу менен заттардын өз ара аракеттенүү механизмин түшүндүргөн кандай. башка эч бир жумуш менен эле, аны колдонуп, бир нече ясындагы бар:

1. зат иондору салып аяктайт менен суу маанайына (оң - жана терс деп атал - Н- деп жазылат). Бул бөлүкчөлөр суу молекулаларын тартуу, ундагы дуушар болушат, буга, бир жагынан жакшы жана башка боюнча алынат - терс (пайда, Гаусс закону) Aqua комплекстеринде пайда (solvates).

кандайдыр бир таасирдин таасири астында, ал дагы бир булагы болуп калышы мүмкүн, зат иондордун бөлүнүп калса, б.а. - 2. аралык ажырым болуп жатат калыбына.

3. Эгерде Connect электроддор менен чечүү жана учурдагы болсун, катиондор терс токту көчүп баштайт - катод жана алгылыктуу заряддалган аниондор - катоддо. Бул заттар, сууда дароо жакшы эрий турган суунун өзү жакшы электр жатат. Ошол себептен алар электролиттер деп аталат.

4. акылы даражасы электролит таркатуу дуушар пайыздык мал мүнөздөйт. Бул курс, эритме менен гана чечим болбосун, акыркы топтоо жана тышкы температуранын өзгөчөлүктөрүнөн көз-каранды.

Бул, чынында, бул жөнөкөй теориясынын бардык негизги ыйман темалары. Аларга биз электролит чечимге эмне болуп жатканын бир сүрөттөө үчүн бул макалада колдонот. Бул кошулмалардын мисалдар бизге кийин бир аз карап көрөлү, эми бизди дагы бир теорияны карап көрөлү.

Theory кислоталары жана Lewis негиздери

Электролиттик акылы теориясына ылайык, кислотасы - бир зат бир чечимге, анын суутек тастыктайт жана базасы - бул татаал бир гидроксид анион менен чечүүгө бузат. Атактуу химик Гилберт Lewis атындагы дагы бир теория бар. Ал бир нече кислоталар жана шакарлардын түшүнүгүн узартууга мүмкүндүк берет. Lewis теориясы боюнча, кислотасы - иондор бар акысыз электрондук орбиталдарды жана башка бир молекула бир электрон кабыл алууга жөндөмдүү болгон заттардын же молекулалар. Easy негиздери кислотасы "колдонуп," анын электрон бир же бир нече берүүгө жөндөмдүү болгон бөлүкчөлөр болуп калат деп ойлойм да. Бул жерде кызыктуу кислота же базалык гана электролит эле эмес, суу да чечилбеген бир зат эмес, болушу мүмкүн эмес.

Protolytic теориясы Brendsteda Лоури

1923-жылы өз алдынча, бири-бирине, эки илимпоздор - J. жана Т. Лоури Бренстед -predlozhili теориясы, азыр окумуштуулар химиялык сүрөттөө үчүн колдонулат. Бул теориянын негизи мааниси чаржайыттыгынан кислота базасынан протон өткөрүп келет деп. Ошентип, алар бир протон Кабыл деп түшүнүлөт. Андан кийин кислота алардын донор болуп саналат. теория да касиеттерин кислотанын жана негиздерин көрсөтүү жакшы заттардын бар экенин түшүндүрөт. Мындай бирикмелер amphoteric деп аталат. Алардын мөөнөткө-Лоури Бренстед теория да кислота же базалык жалпы protoliths деп аталат, ал эми ampholytes, тиешелүү.

Биз кийинки бөлүмгө келишти. Бул жерде биз кандай күчтүү жана начар электролиттер сага көрсөтүп, жана алардын касиеттери боюнча тышкы таасирлер таасирин талкуулоо болот. Анан аларды иш жүзүндө колдонуу сыпаттамага киришүүгө.

Күчтүү жана начар электролиттер

Ар бир зат, бир гана суу менен күчүндө болот. Айрым жакшы эрийт (мисалы, натрий хлорид), ал эми кээ бир (мисалы, кнопкалар) таркатып жок. Ошентип, бардык заттар күчтүү жана начар электролиттер бөлүнөт. Акыркы суу менен начар өз ара жана чечүү түбүндөгү чөкмөлөрдүн заттар. Бул алардын молекуласы кадимки шарттарда, анын курамдык иондору айлана баштайт мүмкүнчүлүк өтө аз акылы жана жогорку энергетикалык байланыштарды даражасын, бар экенин билдирет. температурасын жогорулатып, начар электролиттер акылы жай же пайда же жана чечим заттардын топтолушу.

күчтүү электролит жөнүндө сүйлөшкүлө. Бул бардык эрүүчү туздарынан, ошондой эле күчтүү кислоталар жана ликер кирет. Алар иондордун бөлүнүп жеңил жана жаан-, аларды чогултуу өтө татаал. электролит азыркы, буга, чечүү камтылган иондордун ыраазычылык жүзөгө ашырылат. Ошондуктан, жакшы өткөрүүчү күчтүү электролиттер. кийинки экинчи мисалы: күчтүү кислоталар, ликер, эрүүчү туз.

электролиттер жүрүм-турумун эске алуусуз

Азыр өзгөртүү тышкы чөйрөгө кандай таасир карап заттардын касиеттери. топтолуу түздөн-түз электролит чаржайыттыгынан даражасына таасир этет. Мындан тышкары, бул байланыш математикалык көрсөтүлүшү мүмкүн. Мыйзам бул мамилени сүрөттөйт, Ostwald менен жуулуп мыйзамын чакырып деп жазылган: A = (K / с) 1/2. Бул жерде, бир - акылы даражасы (пайыздарда алынган) болуп саналат, K - акылы дайыма, ар бир заттын ар түрдүү, жана - чечүүгө электролит топтолушу. Бул бисмиллах боюнча, зат жана анын жүрүм-чечүү тууралуу көп нерселерди биле алабыз.

Бирок тема адашкан. электролит чаржайыттыгынан даражасы боюнча андан ары топтолуу температураны таасир этет. көпчүлүк заттардын үчүн эригичтиги Reactivity көбөйтөт жогорулатуу. Бул жогорку температурада бир көзкараштар пайда түшүндүрүүгө мүмкүн. Кадимки шарттарда, алар өтө жай, же эки багытта болуп саналат (бул жараян калыбына деп аталат).

Биз мындай электролит чечүү катары системанын жүрүм-турумун аныктайт, кубулуштарды карадык. Азыр биз, албетте, өтө маанилүү бир химиялык заттар жок, бул практика жүзүндө колдонууга кирет.

өнөр жай колдонмо

Албетте, ар бир адам, батареяларга карата колдонулган сөз "электролит" укту. коргошун-кислота батареяларын пайдалануу менен унаага, электролит турган 40 пайызы күкүрт кислотасы ролун аткарат. батареянын өзгөчөлүктөрүн түшүнүү үчүн зарыл болгон бир зат бар сизге керек болгон нерсе эмне үчүн түшүнүү.

Ошентип, ар бир батареянын иш принцип болуп эмне саналат? кайсы бир башка бир заттын өзгөртүп, натыйжасында ишке ашкан тескери иретинде электрондор бошотулган. батареянын Акысыз өз ара качан кадимки шарттарда мүмкүн эмес заттарды, пайда болот. Бул химиялык таасиринин натыйжасында материалдык бийлик топтоо катары көрсөтүлүшү мүмкүн. Кайтарым кайра аткаруу учурунда анын баштапкы абалына системасын кыскартуу башталат. Бул эки жараяндар бир айып-агып айлампасын түзөт.

Жогорудагы жараянын карап көрөлү белгилүү бир мисалы болуп саналат - коргошун-кислота батарейка. ал үчүн табышмак жеңил болгондуктан, азыркы булагы бир элементи, коргошун менен түзгөн (diokisd жетекчиликти жана PbO ₂₎ турат жана кислотасын. Ар бир батарея электроддорго жана жөн гана электролит толуп, алардын ортосундагы мейкиндик турат. акыркысынын, биз көрүп тургандай, бул, мисалы, 40 пайыз күкүрт кислотасы топтолушун колдонот. коргошун газын жасалган батареянын катод, катоддо таза алып турат. Мунун баары ушул эки түрдүү электроддор ийбеши кислотасы бар иондору менен калыбына аллергия пайда болуп эсептелет, анткени:

1. PbO ₂ + SO ₄ ^{2 + 4H + + 2e - =} PbSO ₄ + 2H ₂ O (буга терс токту туш келди - катод).
2. Pb + SO ₄ ^{2 -} 2e - = PbSO ₄ (оң токту боюнча пайда болгон сезим - катоддо).

сол тараптан сиз кабыл окуп, анда - батарейка агып ичинде болуп өткөн иштерди алып, эгер укугу - бул акысыз. Ар бир химиялык учурдагы булагы ушундай болуп жатса, ар түрдүү болот, бирок, жалпысынан алганда, алардын пайда болгон механизми эле сүрөттөйт: электрондор "арна" бар, алардын бири эки жол бар жана башка, тескерисинче, "деди." абдан маанилүү бир нерсе менен алек электрондордун саны жарык көргөн санына барабар болот.

Чынында, батареялары тышкары, бул заттардын көп арыздар бар. Биз берген, алардын жалпы, электролиттер, мисалдарда, - бул мөөнөткө астында бириккен заттардын ар түрдүү гана нан болуп саналат. Алар бардык жерде, бардык жерде бизди курчап алышат. Мисалы, адам денеси. Эгер эч кандай заттар бар деп ойлойсузбу? Абдан туура. Алар бардык жерде бизди таап, кан электролиттер ири сандагы болуп жатат. Бул кирет, мисалы, гемоглобиндин бир бөлүгү болуп саналат, темир иондору жана денебиздин кыртыштарга кычкылтек жардам берет. Кан электролиттер ошондой эле суу-туз балансынын жөнгө салуу жана жүрөк ишинин негизги ролду ойнойт. Бул милдети калий иондору жана натрий менен (калий-натрий насос аталган клеткалардын пайда жок да, жүрүшү) жүзөгө ашырылат.

Эгер жооп бере Ар бир зат, жок эле дегенде, бир аз таркатуу - электролиттер. Алар колдонулат жерде эч кандай өнөр жай жана биздин жашообузду, бар. Ал машиналардын жана батарейкалар менен гана батарейкаларды эмес. Ошентип, эч кандай химиялык жана тамак-аш кайра иштетүү, аскердик ишканалар, тигүү ишканалар жана болуп саналат.

электролит курамы, жол менен, ар кандай болот. Ошентип, ал шакардуу электролит бөлүүгө болот. Алар өздөрүнүн өзгөчөлүктөрү менен түп-тамырынан бери айырмаланат, биз айткандай, кислоталар протон донорлор болуп саналат, жана жегичтерди - алуучулар. Бирок, убакыттын өтүшү менен, электролит зат топтолуу бөлүгүн жоготууга байланыштуу өзгөрүүлөр курамы да азаят же көбөйөт (баары эмне жоголуп, суу же электролит жараша).

Биз күн сайын, алар менен бетме-бет, бирок, өтө аз эле киши, электролиттер сыяктуу мөөнөтүн так аныктоо билебиз. Биз талкууга белгилүү заттардын мисалдары, ошондуктан дагы бир аз татаал түшүнүктөрдүн түрткү берсин.

электролиттер жеке касиеттери

Азыр аныкталды жөнүндө. Баарынан маанилүүсү, бул темага изилдөөгө түшүнүү - азыркы электролиттер өткөрүлүп берилет. иондору менен ойногон бул чечүүчү ролу. Бул заряддуу бөлүкчөлөр бир Акысыз чечүүнүн бир бөлүгү көчүп мүмкүн. Ошентип, анион оң токту жана катиондор да ар дайым жакын - терс. Ошентип, электр тогу чечүү боюнча иш кылуу менен, биз системасын карама-каршы тарапта айыптарды бөлүп.

мисалы, тыгыздыгы сыяктуу абдан кызыктуу физикалык мүнөздөмөсү. Бул талкууланып жаткан биздин кошулмалардын көп касиеттерин таасир этет. Ошондой эле көп суроо соз: "электролит тыгыздыгын кантип жогорулатуу" Чындыгында, бул суроолордун жообу жөнөкөй: ал чечимдин суу мазмунду төмөндөтүү үчүн зарыл. электролит негизинен аныкталат тыгыздыгы болгондуктан, күкүрт кислотасы тыгыздыгы, ал негизинен акыркы топтоо боюнча көз каранды. планын ишке ашыруу үчүн эки жолу бар. биринчи жолу өтө жөнөкөй: батарейка камтылган электролит бышыр. Бул үчүн, ички температурасы жүз градустан жогору бир аз турду да, аны кубаттоо керек. бул ыкма да жардам бербесе, анда-санаа болбо, дагы бир жерде: жөн гана эски жаңы электролит алмаштырылсын. Бул үчүн, ликер сууда калган күкүрт кислотасын ич тазала, ошондо алардын бир бөлүгүн төгүү үчүн эски чечим соолутат. Эреже катары, сапаты электролит чечимдерди тез арада каалаган топтолуу мааниге ээ. алмаштыруу кийин электролит тыгыздыгын жогорулатуу кантип унутуп калышы мүмкүн.

электролит курамы негизинен, анын касиеттерин аныктайт. Мындай электр өткөрүүгө жана тыгыздыгы сыяктуу өзгөчөлүктөрү, мисалы, катуу чечим жана анын топтолуу мүнөзүнө жараша болот. батареянын ичинде электролит канча болушу мүмкүн өзүнчө суроо жок. Чынында эле, анын көлөмү түздөн-түз буюмдун жарыяланган кубаттуулугу менен байланыштуу. батарейканын ичиндеги күкүрт кислотасы, бул күчтүү, ошондуктан, т. E. көбүрөөк voltage пайда болот.

Кайсы жерде бул пайдалуу?

Эгер унаа менен машыккан, же машиналардын эле кызыкдар болсо, баарын ойлонуп түшүнөт. Чын эле, батарея көп электролит азыр кантип кантип аныкташ керек да билебиз. Сен унаадан жаткан болсо, анда алар бири-бири менен өз ара бул заттардын, аларды пайдалануу жана касиеттерин билүү ашыкча болбойт. Муну билүү, сиз түшүнбөй жатасыз жок, эмне батареянын ичинде электролит деп сурап жатышат. Эгер унаа менен машыккан эмес, сиз да, да, ал эми силер бир машинам, анда батареянын аппараттын билим эч кандай зыян боло турган жана калыбына келтирүү үчүн жардам берет. Бул унаа борборуна барып, караганда, баарын кылууга да жөнөкөй жана арзан болот.

Бул тема тууралуу көбүрөөк билүү үчүн, биз силер мектеп жана жогорку окуу жайларынан үчүн химия окуу текшерип сунуштайбыз. Бул илимди жакшы билем жана жетиштүү китептерди окуп, анда жакшы ыкмалардан "Химиялык учурдагы булактары" Varypaeva болот. батареянын бүт теориясын толугу менен аныкталган жок, батарейкалар жана суутек элементтердин ар түрдүү.

жыйынтыктоо

Биз аягына чейин келет. Анын кыскача карап көрөлү. мисалдар, түзүлүшү теориясы жана өзгөчөлүктөрү, милдеттери жана тиркемелер: Биз электролиттер сыяктуу бир нерсе катары баарын талкуулашты жогору. Дагы бир жолу, бул бирикмелер биздин өмүр, ал болушу мүмкүн эмес, ансыз биздин дене жана өнөр жайынын бардык тармактарын камтыган бир бөлүгү экенин айткан болушу керек. Сиз кан электролиттер эстеп? биз жашап аларга рахмат. Ал эми биздин унааларды жөнүндө эмне айтууга болот? Бул билим менен биз азыр ага электролит тыгыздыгын кантип тарбиялоо керек экенин түшүнүп эле, батарея менен кандайдыр бир көйгөйдү чечүү мүмкүн.

Бардык айтууга мүмкүн эмес, бирок биз андай максат койгон жок. Кантсе да, бул укмуштуудай заттардын тууралуу айтып болот баары эмес.