Electrolytes: mga panig-ingnan. Ang komposisyon ug kabtangan sa electrolytes. Lig-on ug huyang nga electrolytes

Electrolytes mao ang mga kemikal nga nailhan sukad pa sa karaang panahon. Apan, ang kadaghanan sa mga dapit sa ilang mga aplikasyon, sila midaog bag-o lang. atong hisgotan ang unang prayoridad alang sa industriya sa paggamit sa niini nga mga butang, ug kita makasabut nga ang nangagi mao ang karon, ug lahi gikan sa usag usa. Apan kita magsugod uban sa usa ka digression sa kasaysayan.

istorya

Ang labing karaan nga nailhan electrolytes - salts ug mga asido bukas bisan pa sa karaang kalibotan. Apan, ang salabutan sa mga gambalay ug kabtangan sa electrolytes ang milipang paglabay sa panahon. Teoriya niini nga mga proseso ang palambo sukad sa 1880, sa diha nga siya naghimo sa usa ka gidaghanon sa mga kaplag, mga teoriya nga may kalabutan sa mga kabtangan sa mga electrolyte. Adunay mga pipila ka mga paspas quantum sa mga teoriya nga naghulagway sa mga mekanismo sa interaction sa mga electrolytes sa tubig (sa pagkatinuod lamang sa solusyon sila sa pagbaton sa mga kabtangan nga sa paghimo sa ilang paggamit sa industriya).

Karon atong makita gayud mao ang pipila ka mga teoriya nga may labing dako nga epekto sa sa pagpalambo sa konsepto sa electrolytes ug sa ilang mga kabtangan. ni magsugod uban sa mga labing komon ug yano nga teoriya, nga ang matag usa kanato gikuha sa eskwelahan Himoa.

Arrhenius teoriya sa electrolytic dissociation

Sa 1887 sa Swedish chemist Svante Arrhenius ug Russian nga-Aleman nga kemiko nga Wilhelm Ostwald naugmad ang teoriya sa electrolytic dissociation. Apan, dinhi, usab, kini mao ang dili yano. Arrhenius sa iyang kaugalingon mao ang supporter sa ingon-gitawag nga pisikal nga teoriya sa mga solusyon nga dili ngadto sa asoy sa interaction sa mga sangkap sa mga bahandi sa tubig ug nag-angkon nga adunay libre nga nagsugo partikulo (ion) sa solusyon. Pinaagi sa dalan, gikan sa maong mga posisyon karon naghunahuna sa electrolytic dissociation sa eskwelahan.

makig-istorya kita sa tanan nga sa mao usab nga nga naghimo sa teoriya ug sa unsa nga paagi kini nagpatin-aw sa mga mekanismo sa pakig sa mga butang sa tubig. Sama sa bisan unsa nga lain nga mga trabaho, kini adunay pipila ka mga postulates nga kini naggamit:

1. Sa sa reaksiyon sa tubig uban sa bahandi nawataswatas ngadto sa mga ion (positibo - ug negatibo nga edukasyon - anion). Kini nga mga partikulo nga gipailalom sa hydration sila pagdani molekula sa tubig nga, sa sulagma, ang nagsugo sa usa ka kamot positibo ug sa uban nga mga - negatibo nga (dipole umol) sa pagporma sa aqua complexes (solvates).

2. Ang dissociation proseso mao ang mausab - pananglitan kon ang bahandi nga tipak sa mga ion, ubos sa impluwensya sa bisan unsa nga butang, aron kini pag-usab mahimo nga usa ka tinubdan.

3. Kon ang naglangkit sa electrodes sa solusyon ug himoa nga ang kasamtangan, ang mga kasyon magsugod sa pagbalhin ngadto sa negatibo nga electrode - ang Cathode ug anions sa positibo nga nagsugo - anode. Mao nga ang mga butang nga mga dali nga matunaw sa tubig, pagpahigayon kuryente mas maayo pa kay sa tubig sa iyang kaugalingon. Tungod sa samang hinungdan sila gitawag electrolytes.

4. Ang matang sa dissociation sa electrolyte magpaila porsiyento bahandi gipailalom sa pagkabungkag. rate Kini nag-agad sa solvent ug ang mga kabtangan sa mga solute, ang konsentrasyon sa mga ulahing ug sa gawas nga temperatura.

Dinhi, sa pagkatinuod, ug ang tanan nga mga nag-unang mga doktrina sa niining yano nga teoriya. Sila atong gamiton sa niini nga artikulo alang sa usa ka paghulagway sa unsa ang nahitabo diha sa electrolyte solusyon. Mga panig-ingnan niini nga mga compounds Atong susihon ang usa ka diyutay nga sa ulahi, ug karon atong hisgotan sa laing teoriya.

Teoriya asido ug Lewis mga base

Sumala sa teoriya sa electrolytic dissociation, acid - sa usa ka bahandi nga anaa sa usa ka solusyon kansang hydrogen edukasyon ug base - compound decomposes sa solusyon sa usa ka hydroxide anion. Adunay laing teoriya, nga ginganlan si human sa bantog nga chemist Gilbert Lewis. kini nagtugot kaninyo sa pag-extend sa konsepto sa pipila ka mga mga asido ug ang mga ugbokanan. Sumala sa Lewis teoriya, ang acid - mao ang mga ion o molekula sa mga butang nga adunay libre nga electron orbitals ug makahimo sa pagdawat sa usa ka electron gikan sa laing molekula. Sayon sa pagtag nga ang mga tungtonganan mahimong mga partikulo nga makahimo sa paghatag sa usa o labaw pa sa iyang mga electron sa "paggamit sa" acid. Kini mao ang makapaikag dinhi mao nga acid o base mahimong dili lamang sa mga electrolyte apan usab sa bisan unsa nga bahandi nga bisan insoluble sa tubig.

Protolytic teoriya Brendsteda Lowry

Sa 1923, kagawasan, gawas sa usag usa, duha ka siyentipiko - J. ug T. Lowry Bronsted -predlozhili teoriya, nga karon aktibo nga gigamit sa mga siyentipiko sa paghulagway sa kemikal nga mga proseso. Ang diwa sa teoriya mao nga ang dissociation sa kahulogan nga moabut ngadto sa usa ka proton pagbalhin gikan sa acid base. Busa, ang ulahing gisabot dinhi ingon sa usa ka proton acceptor. Unya ang acid mao ang ilang donor. Ang teoriya nagpatin-aw usab sa paglungtad sa maayo nga mga butang nga ipakita kabtangan ug mga asido ug ang mga ugbokanan. Ang maong mga compounds gitawag amphoteric. Sa teoriya Bronsted-Lowry alang sa ilang termino magamit usab ampholytes, samtang acid o base sagad gitawag protoliths.

Kami mianhi sa sunod nga bahin. Dinhi kita ipakita kaninyo kon unsa ang lain-laing mga lig-on ug huyang nga electrolytes, ug hisguti ang epekto sa panggawas nga mga butang sa ilang mga kabtangan. Ug unya sa mopadayon ngadto sa paghulagway sa ilang mga praktikal nga aplikasyon.

Lig-on ug huyang nga electrolytes

Ang matag bahandi reaksiyon sa tubig nga nag-inusara. Ang ubang mga dissolve kini pag-ayo (pananglitan, sodium chloride), ug ang uban dili dissolve (pananglitan, chalk). Busa, ang tanan nga mga butang nga gibahin ngadto sa lig-on ug huyang nga electrolytes. Ang ulahing mga butang nga makig mangil-ad sa tubig ug gitago sa ibabaw sa ubos sa mga solusyon. Kini nagpasabot nga sila adunay usa ka ubos kaayo nga matang sa dissociation ug ang mga hatag enerhiya talikala, nga nagtugot sa mga molekula nagkahuyang sa iyang component ion ubos sa normal nga mga kahimtang. Dissociation huyang nga electrolytes mahitabo sa bisan hinay-hinay o pinaagi sa pagdugang sa temperatura ug ang konsentrasyon sa mga bahandi sa solusyon.

Hisguti ang mahitungod sa usa ka lig-on nga electrolyte. Kini naglakip sa tanan nga mga matunaw salts, ingon man usab sa lig-on nga mga asido ug mga alkalis. Sila mao ang sayon aron sa pagguba sa mga ion ug mao ang lisud kaayo sa pagkolekta kanila sa pag-ulan. Ang kasamtangan nga sa electrolyte, incidentally, nga gidala sa mga pasalamat sa mga ion nga anaa sa solusyon. Busa, ang labing maayo nga conductive lig-on nga electrolytes. Mga panig-ingnan sa ulahing: lig-on nga mga asido, alkalis, matunaw asin.

Mga butang nga naka-apekto sa kinaiya sa electrolytes

Karon tan-awa kon sa unsang paagi nga ang kausaban makaapekto sa gawas palibot sa mga kabtangan sa mga butang. konsentrasyon sa direkta makaapekto sa matang sa dissociation sa electrolyte. Dugang pa, kini nga relasyon mahimong nagpahayag matematika. Ang balaod nga naghulagway niini nga relasyon, nga gitawag sa mga balaod sa pagtimbol sa Ostwald ug nahisulat ingon nga: usa ka = (K / c) 1/2. Dinhi, usa ka - mao ang matang sa dissociation (gikuha ingon sa usa ka tipik), K - dissociation kanunay, lain-laing mga alang sa matag bahandi, ug uban sa - sa electrolyte konsentrasyon sa solusyon. Sumala niini nga pormula, ikaw makakat-on sa usa ka daghan mahitungod sa butang, ug ang sa iyang mga kinaiya sa solusyon.

Apan kami nahisalaag gikan sa hilisgutan. Dugang pa nga konsentrasyon sa matang sa dissociation sa electrolyte usab makaapekto sa temperatura. Kay kadaghanan sa mga butang sa pagdugang nga kini nagdugang sa solubility ug reactivity. Kini mahimong ipatin-aw sa mga panghitabo sa pipila ka mga reaksiyon lamang sa taas nga temperatura. Ubos sa normal nga mga kahimtang, sila sa bisan kaayo nga hinay-hinay, o sa duha ka mga direksyon (kini nga proseso gitawag mausab).

Kami gisusi sa mga butang nga sa pagtino sa kinaiya sa usa ka sistema sama sa usa ka electrolyte solusyon. Karon kita ngadto sa praktikal nga paggamit sa niini nga mga, sa walay duhaduha, importante kaayo nga mga butang kemikal.

sa industriya aplikasyon

Siyempre, ang tanan nga nakadungog sa pulong nga "electrolyte" nga gipadapat sa mga baterya. Sa usa ka sakyanan gamit ang lead-acid batteries, ang electrolyte sa nga nagabuhat sa papel sa usa ka 40 porsyento sulfuric acid. Aron masabtan kon nganong ang tanan nga imong gikinahanglan mao ang usa ka bahandi nga gikinahanglan sa pagsabut sa mga bahin sa battery.

Busa unsa ang baruganan sa operasyon sa bisan unsa nga battery? Sa mausab reaksyon nga nagkinahanglan ibutang ang pagkakabig sa usa ka bahandi sa usa, ingon sa usa ka resulta sa nga sa mga electron nga gipagawas. Sa diha nga ang battery katungdanan interaction mahitabo nga mga butang, nga mao ang imposible ubos sa normal nga mga kahimtang. Kini mahimong girepresentahan ingon nga ang mga panagtigum, panagtingub sa gahum sa materyal nga ingon sa usa ka resulta sa usa ka kemikal nga reaksyon. Sa diha nga ang pagtuman sa mga Reverse kausaban magsugod, pagkunhod sa sistema sa iyang inisyal nga kahimtang. Kining duha ka mga proseso sa tingub naglangkob sa usa ka katungdanan-pagtuman cycle.

Tagda ang nahisgotang proseso mao ang usa ka piho nga panig-ingnan - sa tingga-acid battery. Ingon nga kini mao ang sayon sa pagtag, ang kasamtangan nga tinubdan naglangkob sa usa ka elemento, nga naglangkob sa usa ka tingga (diokisd tingga ug PbO ₂₎ ug usa ka acid. Sa bisan unsa nga battery naglangkob sa mga electrodes ug ang sawang sa taliwala kanila napuno uban sa lang sa electrolyte. Maingon sa ulahing, sumala sa atong nakita, diha sa panig-ingnan niini nga naggamit sulfuric acid konsentrasyon sa 40 porsyento. Ang Cathode sa battery nga gihimo gikan sa tingga dioxide, ang anode hinimo sa lunsay nga tingga. Ang tanan nga kini mao ang tungod kay kining duha ka lain-laing mga electrodes mahitabo mausab mga reaksiyon nga naglakip sa mga ion nga dissociated acid:

1. PbO ₂ + SO ₄ ^{2- + 4H + + 2e - =} PbSO ₄ + 2H ₂ Oh (ang reaksyon nahitabo sa negatibo nga electrode - Cathode).
2. PB + SO ₄ ^{2- -} 2e - = PbSO ₄ (ang reaksyon nahitabo sa positibo nga electrode - ang anode).

Kon imong basahon ang reaksiyon gikan sa wala ngadto sa tuo - sa pagkuha sa mga proseso nga nahitabo sa panahon sa battery pagtuman, ug kon sa tuo - sa usa ka katungdanan. Ang matag kemikal kasamtangan nga tinubdan sa mga mga reaksiyon mao ang lain-laing mga, apan ang mekanismo sa ilang panghitabo sa kinatibuk-ang naghulagway sa mao usab nga: adunay duha ka mga proseso, usa nga electron nga "masuhop" ug ang uban nga mga, bahin, "moadto." Ang labing importante nga butang mao nga ang gidaghanon sa mga masuhop electron ikagtanding sa gidaghanon nga gipatik.

Sa pagkatinuod, labut pa sa baterya, adunay daghan nga mga aplikasyon sa niini nga mga butang. Sa kinatibuk-an, electrolytes, panig-ingnan sa nga atong gihatag, - kini mao lamang ang usa ka lugas sa matang sa mga butang nga nahiusa ubos niini nga termino. naglibut nila kami bisan asa, bisan diin. Kay sa panig-ingnan, ang lawas sa tawo. Sa imong hunahuna adunay mga walay ingon nga mga butang? Very sayop. Sila nga makita sa tanang dapit sa kanato ug naglangkob sa kinadak-ang gidaghanon sa mga electrolytes dugo. Kini naglakip sa, alang sa panig-ingnan, ion nga puthaw, nga mao ang bahin sa hemoglobin ug makatabang sa transport oxygen ngadto sa mga tisyu sa atong lawas. Dugo electrolytes usab pagdula sa usa ka yawe nga papel sa regulasyon sa tubig-asin balanse ug ang buhat sa kasingkasing. function Kini nga gihimo sa potassium ion ug sodium (adunay bisan sa usa ka proseso nga mahitabo sa mga selula nga ginganlan potassium-sodium pump).

Sa bisan unsa nga bahandi nga ikaw makahimo sa pag-dissolve sa labing menos usa ka gamay nga - electrolytes. Ug walay industriya ug sa atong kinabuhi, bisan asa sila-apply. Kini mao ang dili lamang sa mga baterya sa sakyanan ug baterya. Mao bisan unsa nga kemikal ug pagproseso sa pagkaon, sa militar pabrika, bisti pabrika ug sa ingon sa.

Ang electrolyte komposisyon, sa dalan, mao ang lain-laing. Busa, kini mao ang posible nga sa paggahin sa acid ug alkaline electrolyte. lahi sila sa batakan sa ilang mga kabtangan: ingon kami miingon, asido mga proton donors, ug alkali - acceptors. Apan paglabay sa panahon, ang electrolyte komposisyon mga kausaban tungod sa pagkawala sa bahin sa bahandi konsentrasyon sa bisan pagminus, mga pagmobu o pagtaas (kini ang tanan-agad sa kon unsa ang nawala, sa tubig o sa electrolyte).

Matag adlaw kita atubang uban kanila, apan diyutay ra kaayo nga mga tawo masayud gayud sa kahulugan sa maong usa ka termino sama sa electrolytes. Mga ehemplo sa piho nga mga butang nga atong gihisgotan, mao nga ang ni mobalhin ngadto sa usa ka gamay nga mas komplikado nga mga konsepto.

Ang pisikal nga mga kabtangan sa mga electrolytes

Karon mahitungod sa pisika. Ang labing importante nga butang nga makasabut sa pagtuon sa niini nga hilisgutan - ang kasamtangan nga miagi sa mga electrolytes. Mahukmanong papel sa niini nga nanaghoni sa mga ion. Kini nagsugo partikulo mahimong molalin gikan sa usa ka bahin sa sugo solusyon ngadto sa lain. Mao kini ang, anions tambong kanunay sa positibo nga electrode ug kasyon - sa negatibo. Busa, pinaagi sa paglihok sa electric kasamtangan nga solusyon, bahinon nato ang mga kaso sa atbang kilid sa sistema.

Very makapaikag nga pisikal nga mga kinaiya sama sa Densidad. Kini makaapekto sa daghan nga mga kabtangan sa atong mga compounds sa ilalum sa diskusyon. Ug sa kasagaran Pops ang pangutana: "? Sa unsa nga paagi aron sa pagdugang sa Densidad sa electrolyte" Sa pagkatinuod, ang tubag mao ang walay-pagtagad: kini mao ang gikinahanglan nga sa ipaubos sa tubig sulod sa mga solusyon. Sukad sa Densidad sa mga electrolyte nag-una determinado Densidad sa sulfuric acid, kini kadaghanan-agad sa katapusan nga konsentrasyon. Adunay duha ka paagi sa pag-implementar sa mga plano. Ang una mao na mga walay-pagtagad: lutoon mo ang mga electrolyte nga anaa sa battery. Sa pagbuhat niini, kamo kinahanglan nga sugoon kini sa ingon nga sa sulod temperatura mibangon gamay sa ibabaw sa usa ka gatus ka degrees Celsius. Kon kini nga pamaagi wala magbuhat, ayaw kabalaka, adunay usa: lamang mopuli sa daan nga bag-o nga electrolyte. Sa pagbuhat niini, habwa, limas sa mga daan nga solusyon sa paglimpyo sa mga tinae sa nahabilin sulfuric acid sa distilled nga tubig, ug unya ibubo sa usa ka bag-o nga bahin. Kasagaran, ang kalidad sa mga solusyon electrolyte diha-diha dayon sa usa ka gitinguha nga bili konsentrasyon. Human sa puli makalimot kon sa unsang paagi sa pagmatuto sa mga Densidad sa electrolyte.

Ang electrolyte komposisyon kadaghanan motino kabtangan niini. Kinaiya sama sa electric conductivity ug Densidad, alang sa panig-ingnan, hugot nga nag-agad sa kinaiya sa mga solute ug sa iyang konsentrasyon. Adunay usa ka lahi nga pangutana kon sa unsang paagi sa daghan nga sa electrolyte sa battery mahimong. Sa pagkatinuod, gidaghanon niini direkta nga may kalabutan ngadto sa gipahayag nga kapasidad sa mga produkto. Ang mas sulfuric acid sa sulod sa battery, mao nga kini mao ang mas gamhanan, t. E. Ang mas boltahe mao ang makahimo sa og.

Hain ang mapuslanon kini?

Kon ikaw usa ka sakyanan enthusiast o lang interesado sa sakyanan, ikaw makasabut sa tanan nga mga butang sa imong kaugalingon. Sa pagkatinuod kamo bisan mahibalo kon sa unsang paagi sa pagtino kon sa unsang paagi sa daghan nga electrolyte sa battery mao karon. Ug kon kamo gikan sa sakyanan, unya ang kahibalo sa mga kabtangan sa niini nga mga butang, ang ilang paggamit ug sa unsa nga paagi makig sila sa usag usa dili kapin nga. Nasayud niini, dili ikaw naglibog, ikaw nangutana sa pag-ingon kon unsa ang electrolyte sa battery. Bisan tuod bisan kon dili kamo sakyanan enthusiast, apan kamo adunay usa ka sakyanan, nan ang kahibalo sa mga lalang battery mahimong hingpit nga walay kadaot ug motabang kanimo sa pag-ayo. Kini mahimong mas sayon ug mas barato sa pagbuhat sa tanan nga mga butang sa imong kaugalingon, kay sa pag-adto ngadto sa sentro sa sakyanan.

Ug sa pagkat-on og dugang mahitungod sa niini nga hilisgutan, kita og rekomend nga ikaw check sa chemistry libro alang sa mga eskwelahan ug mga unibersidad. Kon kamo mahibalo niining siyensiya maayo ug gibasa igo nga mga libro, ang labing maayo nga kapilian mahimong "kemikal kasamtangan nga tinubdan" Varypaeva. Didto atua ang mga gikan sa detalye sa tibuok teoriya sa battery nga kinabuhi, usa ka matang sa baterya ug mga elemento hydrogen.

konklusyon

Kami mianhi sa usa ka katapusan. ni pagtigum sa Himoa. Labaw sa atong gihisgotan sa tanan, ingon nga walay ingon nga butang sama sa electrolytes: mga panig-ingnan, nga gambalay teoriya ug sa mga kabtangan, gimbuhaton ug mga aplikasyon. Sa higayon nga pag-usab, kini kinahanglan nga miingon nga kini nga mga compounds mao ang bahin sa atong kinabuhi, nga walay nga kini dili anaa, sa atong lawas ug sa tanan nga mga dapit sa industriya. Kamo nakahinumdom sa electrolytes sa dugo? Salamat sa kanila kami mabuhi. Ug unsa ang mahitungod sa atong mga sakyanan? Uban sa niini nga kahibalo nga atong ayuhon sa bisan unsa nga problema uban sa battery, ingon sa karon makasabut sa unsa nga paagi sa pagmatuto sa mga Densidad sa electrolyte sa niini.

Ang tanan nga imposible sa pagsulti, apan kami wala sa maong tumong. Human sa tanan, kini dili ang tanan nga mahimong misulti mahitungod niini nga mga talagsaon nga mga butang.