Què és un electròlit

Substàncies en les quals el corrent elèctric és degut al moviment dels ions, és a dir. conductivitat iònicas'anomenen electròlits. Els electròlits pertanyen a conductors del segon tipus, ja que el corrent en ells està relacionat amb processos químics, i no simplement amb el moviment dels electrons, com en els metalls.

Les molècules d'aquestes substàncies en solució són capaces de dissociar-se electrolíticament, és a dir, es descomponen quan es dissolen en ions de càrrega positiva (cations) i de càrrega negativa (anions). A la natura es poden trobar electròlits sòlids, fosos iònics i solucions d'electròlits. Depenent del tipus de dissolvent, els electròlits són aquosos i no aquosos, així com un tipus especial: polielectròlits.

Segons el tipus d'ions en què es descompon la substància quan es dissol a l'aigua, electròlits sense ions H + i OH- (electròlits de sal), electròlits amb abundància d'ions H + (àcids) i electròlits amb predomini d'ions OH- ( base) es pot aïllar.

Si es formen un nombre igual d'ions positius i negatius durant la dissociació de molècules d'electròlits, aquest electròlit s'anomena simètric.O asimètric si el nombre d'ions positius i negatius a la solució no és el mateix. Exemples d'electròlits simètrics - KCl - electròlit 1,1-valent i CaSO4 - electròlit 2,2-valent. Un representant d'un electròlit asimètric és, per exemple, H2TAKA4, un electròlit 1,2-valent.

Tots els electròlits es poden dividir aproximadament en forts i febles, depenent de la seva capacitat de dissociar-se. Els electròlits forts en solucions diluïdes es descomponen gairebé completament en ions. Aquests inclouen un gran nombre de sals inorgàniques, alguns àcids i bases en solucions aquoses o dissolvents amb alt poder de dissociació, com alcohols, cetones o amides.

Els electròlits febles només es descomponen parcialment i es troben en equilibri dinàmic amb molècules no dissociades. Aquests inclouen un gran nombre d'àcids orgànics, així com moltes bases en dissolvents.

El grau de dissociació depèn de diversos factors: temperatura, concentració i tipus de dissolvent. Així, el mateix electròlit a diferents temperatures, o a la mateixa temperatura però en diferents dissolvents, es dissociarà en diferents graus.

Atès que la dissociació electrolítica, per definició, genera un nombre més gran de partícules en solució, comporta diferències significatives en les propietats físiques de les dissolucions d'electròlits i substàncies de diferents tipus: augmenta la pressió osmòtica, canvia la temperatura de congelació en relació amb la puresa del dissolvent. i altres.

Els ions electròlits sovint participen en processos electroquímics i reaccions químiques com a unitats cinètiques independents, independents d'altres ions presents a la solució: als elèctrodes submergits a l'electròlit, quan el corrent passa per l'electròlit, es produeixen reaccions d'oxidació-reducció, els productes de que s'afegeixen a la composició d'electròlits.

Així, els electròlits són sistemes complexos de substàncies que inclouen ions, molècules de dissolvent, molècules de solut no dissociades, parells d'ions i compostos més grans. Per tant, les propietats dels electròlits estan determinades per una sèrie de factors: la naturalesa de les interaccions ió-molecular i ió-ió, canvis en l'estructura del dissolvent en presència de partícules dissoltes, etc.

Els ions i les molècules d'electròlits polars interaccionen molt activament entre si, la qual cosa condueix a la formació d'estructures de solvació, el paper de les quals es fa més important amb una disminució de la mida dels ions i un augment de les seves valències. L'energia de solvació és una mesura de la interacció dels ions electròlits amb les molècules de dissolvent.

Els electròlits, segons la seva concentració, són: dissolucions diluïdes, transitories i concentrades. Les solucions diluïdes tenen una estructura similar a un dissolvent pur, però els ions presents pertorben aquesta estructura per la seva influència. Aquestes solucions febles d'electròlits forts difereixen de les solucions ideals en propietats a causa de la interacció electrostàtica entre ions.

La regió de transició de concentració es caracteritza per un canvi significatiu en l'estructura del dissolvent a causa de la influència dels ions.A concentracions encara més altes, la majoria de molècules de dissolvent participen en estructures de solvació amb ions, creant així un dèficit de dissolvent.

La solució concentrada té una estructura propera a una fusió iònica o solvat cristal·lí, caracteritzada per un alt ordre i uniformitat de les estructures iòniques. Aquestes estructures iòniques s'uneixen entre si i amb molècules d'aigua mitjançant interaccions complexes.

Les regions d'alta i baixa temperatura de les seves propietats, així com les regions d'alta i normal pressió, són característiques dels electròlits. A mesura que augmenta la pressió o la temperatura, l'ordenació molar del dissolvent disminueix i la influència dels efectes associatius i de solació sobre les propietats de la solució es debilita. I quan la temperatura baixa per sota del punt de fusió, alguns electròlits passen a un estat de vidre. Un exemple d'aquest electròlit és una solució aquosa de LiCl.

Avui en dia, els electròlits tenen un paper especialment important en el món de la tecnologia i la biologia. En els processos biològics, els electròlits actuen com a mitjà per a la síntesi inorgànica i orgànica, i en tecnologia com a base per a la producció electroquímica.

Electròlisi, electrocatàlisi, corrosió de metalls, electrocristal·lització: aquests fenòmens ocupen llocs importants en moltes indústries modernes, especialment pel que fa a l'energia i la protecció del medi ambient.

Vegeu també: Producció d'hidrogen per electròlisi de l'aigua — tecnologia i equips