Электролит это – Урок №3. Электролиты и неэлектролиты. Электролитическая диссоциация веществ в водных растворах

Содержание

Электролиты

Проводниками электрического тока являются не только металлы и полупроводники. Электрический ток проводят растворы многих веществ в воде. Чистая вода не проводит электрический ток, то есть, в ней нет свободных носителей электрических зарядов. Не проводят электрический ток и кристаллы поваренной соли (хлорида натрия). Но если растворить соль в воде, раствор будет хорошим проводником электрического тока. Растворы солей, кислот и оснований, которые способны проводить электрический ток называются электролитами.

Прохождение электрического тока через электролиты обязательно сопровождается выделением вещества в твёрдом или газообразном состоянии на поверхности электродов. Выделение вещества на электродах показывает, что в электролитах электрические заряды переносят заряженные атомы вещества – ионы.

По степени диссоциации (способности распадаться на ионы) электролиты можно разделить на сильные и слабые. Степень диссоциации сильных электролитов в растворах равна единице: они полностью диссоциируют, не зависимо от концентрации раствора (щёлочи, соли, некоторые кислоты). Степень диссоциации слабых электролитов в растворах меньше единицы: они диссоциируют не полностью. И с ростом концентрации раствора степень диссоциации уменьшается (вода, ряд кислот и оснований).

Четкой границы между этими двумя группами нет: одно и то же вещество может в одном растворителе проявлять свойства сильного электролита, а в другом – слабого.

Закон электролиза. Электрохимический эквивалент вещества

Электролизом называют физико-химический процесс, протекающий на электродах, погруженных в электролит, под действием электрического тока: на электродах выделяются составные части растворённых веществ или других веществ, которые являются результатом вторичных реакций.

В проводящих жидкостях упорядоченное движение ионов происходит в электрическом поле, созданном электродами – проводниками, которые соединены с полюсами источника электрической энергии. При электролизе положительный электрод называется анодом, а отрицательный – катодом. Отрицательные ионы – анионы – движутся к аноду, положительные ионы –

катионы – к катоду. На аноде отрицательные ионы отдают лишние электроны (окислительная реакция). На катоде положительные ионы получают недостающие электроны (восстановительная реакция).

М. Фарадей на основе экспериментов с различными электролитами установил, что при электролизе масса m выделившегося вещества пропорциональна прошедшему через электролит заряду ∆q или силе тока I и времени ∆t прохождения тока:

m = k∆q = kI∆t

Данное уравнение называется законом электролиза, коэффициент k, зависящий от выделяющегося вещества, называется электрохимическим эквивалентом вещества.

Проводимость жидких электролитов объясняется тем, что при растворении в воде нейтральные молекулы солей, кислот и оснований распадаются на отрицательные и положительные ионы. В электрическом поле ионы приходят в движение и создают электрический ток.

Существуют не только жидкие, но и твёрдые электролиты. Примером твёрдого электролита может служить стекло. В составе стекла имеются положительные и отрицательные ионы. В твёрдом состоянии стекло не проводит электрический ток, так как ионы не могут двигаться в твёрдом теле. При нагревании стекла ионы получают возможность перемещаться под действием электрического поля и стекло становится проводником.

Явление электролиза применяется на практике для получения многих металлов из раствора солей. С помощью электролиза для защиты от окисления или для украшения производится покрытие различных предметов и деталей машин тонкими слоями таких металлов, как хром, никель, серебро, золото.

Остались вопросы? Не знаете, что такое электролиты?
Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь.
Первый урок – бесплатно!

Зарегистрироваться

Электролиты: что это и зачем они нужны организму?

Электролитами называют ионные растворы (соли), которые в природе существуют в виде минералов. Электролиты несут важную функцию гидратации организма для поддержания функции мышц и нервов. Поскольку тело человека в основном состоит из воды, важно получать эти минералы в достаточном количестве. Когда организм хорошо увлажнен, он лучше избавляется от внутренних токсинов, таких как мочевина и аммиак.

Эфирные электролиты, присутствующие в теле человека – это натрий, калий, бикарбонат, хлорид, кальций и фосфаты.

Почему электролиты так необходимы?

Когда почки функционируют в обычном режиме, они регулируют концентрацию перечисленных выше минералов в жидкости организма. В других условиях, например, при усиленной тренировке, большая часть жидкости (и минеральных электролитов) теряется. Это же может происходить при мочеиспускании, рвоте, поносе или через открытые раны.

Когда мы потеем, из нас выходит натрий, калий и хлорид. Именно поэтому спортсмены уделяют такое большое внимание поступлению электролитов после тренировки. Калий является жизненно важным минералом, ведь 90% калия находится в клеточных стенках. Важно ежедневно пополнять электролиты из жидкостей и пищевых продуктов.

Теряя жидкость, нужно не только пить воду, но и получать электролиты. Так организм быстрее увлажняется. Прием таких электролитов, как натрий, уменьшает потерю жидкости через мочеиспускание, питая мышцы, нервы и другие ткани.

Как получить электролиты естественным путем?

Стало модно восстанавливать баланс электролитов с помощью спортивных напитков, но лучший способ все-таки получать их с пищей. Сладкие спортивные напитки приводят только к быстрому пополнению минералов, но истощают организм в долгосрочной перспективе.

Продукты, которые дают организму электролиты:

Фрукты и овощи

Яблоки, кукуруза, свекла, морковь – все они насыщены электролитами. Также следует включить в рацион лаймы, лимоны, апельсины, сладкий картофель, артишоки, все виды кабачков и томатов. При возможности, лучше выбирать местные органические овощи.

Орехи и семена

Ешьте больше орехов – миндаль, кешью, грецкие орехи, арахис, фундук, фисташки содержат много электролитов. Добавьте в утреннюю кашу из овсяных хлопьев семена подсолнечника, тыквы, кунжута.

Бобовые

Фасоль, чечевица, маш являются отличным источником электролитов. Но следует помнить, что бобовые щедро сдабривают специями, чтобы избежать образования газов.

Темно-зеленые листовые овощи

Большинство зелени хорошо справляется с задачей наполнения организма минералами. Это может быть шпинат, зелень горчицы, мангольд. Все эти листовые овощи удерживают натрий, кальций, магний и также «пребиотики», которые отвечают за нормальную флору кишечника и пищеварение.

Бананы

Бананы содержат много различных минералов. Особенно богаты они калием, гораздо больше, чем любой другой продукт.

Совет: добавьте в питьевую воду щепотку гималайской соли и чайную ложку органического яблочного уксуса – и вы получите здоровую альтернативу спортивному напитку.

XuMuK.ru — ЭЛЕКТРОЛИТЫ — Химическая энциклопедия

ЭЛЕКТРОЛИТЫ, в-ва, в к-рых в заметной концентрации присутствуют ионы, обусловливающие прохождение электрич. тока (ионную проводимость). Электролиты также наз. проводниками второго рода. В узком смысле слова электролиты-в-ва, молекулы к-рых в р-ре вследствие электролитической диссоциации распадаются на ионы. Различают электролиты твердые, растворы электролитов и ионные расплавы. Р-ры электролитов часто также наз. электролитами. В зависимости от вида р-рителя различают электролиты водные и электролиты неводные. Особый класс составляют высокомол. электролиты- полиэлектролиты.

В соответствии с природой ионов, образующихся при электролитич. диссоциации водных р-ров, выделяют солевые электролиты (в них отсутствуют ионы Н⁺ и ОН^—), к-ты (преобладают ионы Н⁺) и основания (преобладают ионы ОН^—). Если при диссоциации молекул электролита число катионов совпадает с числом анионов, такие электролиты наз. симметричными (1,1 -валентными, напр. КС1, 2,2-валентными, напр. CaSO₄, и т.д.). В противном случае электролиты наз. несимметричными (1,2-валентные электролиты, напр. H₂SO₄, 3,1-валентные, напр. А1(ОН)₃, и т.д.).
По способности к электролитич. диссоциации электролиты условно разделяют на сильные и слабые. Сильные электролиты практически полностью диссоциированы на ионы в разбавленных р-рах. К ним относятся многие неорг. соли, нек-рые к-ты и основания в водных р-рах, а также в р-рителях, обладающих высокой диссоциирующей способностью (напр., в спиртах, амидах, кетонах). Молекулы слабых электролитов лишь частично диссоциированы на ионы, к-рые находятся в динамич. равновесии с недиссоциир. молекулами. К слабым электролитам относятся многие орг. к-ты и основания в водных и неводных р-рителях. Степень диссоциации зависит от природы р-рителя, концентрации р-ра, т-ры и др. факторов. Один и тот же электролит при одинаковой концентрации, но в разл. р-рителях образует р-ры с разл. степенью диссоциации.
Электролитич. диссоциация приводит к увеличению общего числа частиц в р-ре, что обусловливает существенное различие между св-вами разбавл. р-ров электролитов и неэлектролитов. Этим, в частности, объясняется увеличение осмотич. давления р-ра и его отклонение от закона Вант-Гофа (см. Осмос), понижение давления пара р-рителя над р-ром и его отклонение от Рауля закона, увеличение изменения т-ры кипения и замерзания р-ра относительно чистого р-рителя и др.

Ионы в электролитах являются отд. кинетич. единицами и участвуют в хим. р-циях и электрохим. процессах часто независимо от природы др. ионов, присутствующих в р-ре. При прохождении электрич. тока через электролит на погруженных в него электродах происходят окислит.-восстановит. р-ции, в результате чего в своб. виде выделяются в-ва, к-рые становятся компонентами электролита (см. Электролиз).
Электролиты по своей структуре представляют собой сложные системы, состоящие из ионов, окруженных молекулами р-рителя, недиссоциированных молекул растворенного в-ва, ионных пар и более крупных агрегатов. Св-ва электролитов определяются характером ион-ионных и ион-молекулярных взаимод., а также изменением св-в и структуры р-рителя под влиянием растворенных частиц электролитов. В полярных р-рителях благодаря интенсивному взаимод. ионов с молекулами р-рителя образуются сольватные структуры (см. Сольватация). Роль сольватации с увеличением валентности ионов и уменьшением их кристаллографич. размеров возрастает. Мерой взаимод. ионов с молекулами р-рителя является энергия сольватации.
В зависимости от концентрации электролитов выделяют область разбавленных р-ров, к-рые по своей структуре близки к структуре чистого р-рителя, нарушаемой, однако, присутствием и влиянием ионов; переходную область и область концентрир. р-ров. Весьма разбавленные р-ры слабых электролитов по своим св-вам близки к идеальным р-рам и достаточно хорошо описываются классич. теорией электролитич. диссоциации. Разбавленные р-ры сильных электролитов заметно отклоняются от св-в идеальных р-ров, что обусловлено электростатич. межионным взаимод. Их описание проводится в рамках Дебая-Хюккеля теории, к-рая удовлетворительно объясняет концентрационную зависимость термодинамич. св-в — коэф. активности ионов, осмотич. коэф. и др., а также неравновесных св-в -электропроводности, диффузии, вязкости (см. Электропроводность электролитов). При повышении концентрации р-ров сильных электролитов возникает необходимость в учете размера ионов, а также влияния сольватационных эффектов на характер межионного взаимодействия.
В переходной концентрационной области под влиянием ионов происходит существенное изменение структуры р-рителя. При дальнейшем увеличении концентрации электролита почти все молекулы р-рителя связаны с ионами в сольватационные структуры и обнаруживается дефицит р-рителя, а в области концентрированных р-ров структура р-ра все более приближается к структуре соответствующих ионных расплавов или кристаллосольватов. Данные компьютерного моделирования и спектроскопич. исследований, в частности методом рассеяния нейтронов с изотопным замещением, свидетельствуют о значит. степени упорядоченности в концентрированных р-рах электролитов и об образовании специфич. для каждой конкретной системы ионных структур. Напр., для водного р-ра NiCl₂характерен комплекс, содержащий ион Ni²⁺, окруженный 4 молекулами воды и 2 ионами Сl^— в октаэдрич. конфигурации. Ионные комплексы связываются между собой посредством связей галоген — водород — кислород и более сложных взаимод., включающих молекулы воды.
В ионных расплавах специфика упорядочения характеризуется структурными факторами и, описывающими флуктуации ионной плотности и заряда q как ф-ции волнового числа k, к-рое с точностью до постоянной Планка h совпадает с величиной импульса, передоваемого расплаву рассеивающей частицей, напр. нейтроном. Для бинарного электролита

где — парциальные структурные факторы, относящиеся к взаимод. катионов и анионов между собой и друг с другом. Для расплавов типа NaCl ф-ция близка к нулю, вследствие чего электролит можно рассматривать как смесь двух жидкостей, одна из к-рых характеризуется упорядочением по ионной плотности через ф-цию, а вторая -«зарядовым» упорядочением через ф-цию. Ф-ция имеет типичное поведение для систем с «плотностным» упорядочением, отражая значит. степень беспорядка в расположении частиц. В отличие от этого имеет резкий пик, отражающий сильное упорядочение в распределении заряда, определяемое экранированием и требованиями локальной электронейтральности. Такое упорядочение ионов приводит к возможности существования в электролитах коллективных возбуждений, к-рые могут проявляться в виде пиков динамич. структурного фактора описывающего динамику флуктуации плотности заряда расплава ( — частота, связанная с энергией, передаваемой расплаву рассеивающей частицей). Для ионных расплавов электролитов, катионы к-рых склонны к образованию ковалентных связей с анионами (напр., для расплава CuCl), наблюдается сильная корреляция взаимод. между анионами и довольно слабая — между катионами.
Переход от одной концентрационной области электролитов в другую происходит плавно, вследствие чего рассмотренное выше деление является условным. Тем не менее в промежут. области нек-рые термодинамич. св-ва электролитов, напр. коэф. р-римости, претерпевают заметные изменения. Описание промежут. и концентрационной областей требует явного рассмотрения как ионов, так и молекул р-рителя и учета разл. видов взаимод. между всеми частицами в р-ре.
В зависимости от т-ры и давления выделяют низкотемепературную и высокотемпературную области св-в электролитов, а также области нормальных и высоких давлений. Повышение т-ры или давления в целом снижают мол. упорядоченность р-рителя и ослабляет влияние ассоциативных и сольватационных эффектов на св-ва р-ра электролита. При понижении т-ры иже т-ры плавления нек-рые концентрир. электролиты могут находиться стеклообразном состоянии, напр. водные р-ры LiCl.
Наряду с электролитами как проводниками второго рода существуют в-ва, обладающие одновременно электронной и ионной проводимостью. К ним относятся р-ры щелочных и щел.-зем. металлов в полярных р-рителях (аммиак, амины, эфиры), а также в расплавах солей. В этих системах при изменении концентрации металла происходит фазовый переход в металлич. состояние с существенным (на неск. порядков) изменением электропроводности. При этом в электролитич. области образуется самый легкий анион-сольватированный электрон, придающий р-ру характерный синий цвет.
Электролиты играют важную роль в науке и технике. Они участвуют в электрохим. и многих биол. процессах, являются средой для орг. и неорг. синтеза и электрохим. произ-в. Изучение св-в электролитов важно для выяснения механизмов электролиза, электрокатализа, электрокристаллизации, коррозии металлов и др., для совершенствования механизмов разделения в-в — экстракции и ионного обмена. Исследование св-в электролитов стимулируется энергетич. проблемами (создание новых топливных элементов, солнечных батарей, электрохимических преобразователей информации), а также проблемами защиты окружающей среды.

Лит.: Харнед Г., Оуэн Б., Физическая химия растворов электролитов, пер. с англ., М., 1952; Термодинамика и строение растворов. Материалы симпозиума «Химия водных систем при высоких температурах и давлениях», Иваново, 1986; March N.H., Тоsi M. P., Coulomb liquids, L.-[a.o.], 1984; см. также лит. к ст. Растворы электролитов, Электропроводность электролитов, Электролиты неводные, Электролиты твердые.

М. Ф. Головко.

электролит — это… Что такое электролит?

электролит — электролит … Орфографический словарь-справочник

ЭЛЕКТРОЛИТ — (греч.). Жидкое тело, разлагаемое при помощи электрического (гальванического) тока. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ЭЛЕКТРОЛИТ Жидкость, подверженная разложению посредством гальванического тока.… … Словарь иностранных слов русского языка

электролит — а, м. électrolyte m. &LT; électro + гр. lytos разлагаемый. спец. Химическое вещество (в расплаве или растворе), способное разлагаться на составные части при прохождении через него электрического тока. Электролит аккумулятора. БАС 1. Швыряло… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

электролит — Раствор, в котором при прохождении через него электрического тока происходит разложение вещества, которое приводит к появлению электрического тока. Электролит является основой аккумуляторов и батарей. [Гипертекстовый энциклопедический словарь по… … Справочник технического переводчика

ЭЛЕКТРОЛИТ — ЭЛЕКТРОЛИТ, раствор или расплав солей, способный проводить электрический ток и используемый для ЭЛЕКТРОЛИЗА (в ходе которого он разлагается). Ток в электролитах проводится заряженными частицами ИОНАМИ, а не электронами. Например, в свинцово… … Научно-технический энциклопедический словарь

ЭЛЕКТРОЛИТ — ЭЛЕКТРОЛИТ, электролита, муж. (от слова электрический и греч. lytos растворенный) (физ.). Раствор какого нибудь вещества, способного разлагаться на составные части при электролизе. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

электролит — сущ., кол во синонимов: 1 • католит (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Электролит — Электролитами называют вещества, растворы и сплавыкоторых с другими веществами электролитически проводят гальваническийток. Признаком электролитической проводимости в отличие от металлическойдолжно считать возможность наблюдать химическое… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

электролит — – вещество, водный раствор или расплав которого проводит электрический ток. Общая химия : учебник / А. В. Жолнин [1] … Химические термины

ЭЛЕКТРОЛИТ — вещество, водный раствор или расплав которого проводит электрический ток (см.), образующимися в результате электролитической (см.). Этим Э., называемые также (см.) второго рода, отличаются от металлов (проводников первого рода), в которых перенос … Большая политехническая энциклопедия

Электролит — Электролит вещество, расплав или раствор которого проводит электрический ток вследствие диссоциации на ионы, однако само вещество электрический ток не проводит. Примерами электролитов могут служить растворы кислот, солей и оснований.… … Википедия

электролит — это… Что такое электролит?

электролит — электролит … Орфографический словарь-справочник

электролит — сущ., кол во синонимов: 1 • католит (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

электролит — это… Что такое электролит?

электролит — электролит … Орфографический словарь-справочник

электролит — сущ., кол во синонимов: 1 • католит (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

электролит — это… Что такое электролит?

электролит — электролит … Орфографический словарь-справочник

электролит — сущ., кол во синонимов: 1 • католит (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Электролиты

Электролиты: что это и зачем они нужны организму?

XuMuK.ru — ЭЛЕКТРОЛИТЫ — Химическая энциклопедия

электролит — это… Что такое электролит?

электролит — это… Что такое электролит?

электролит — это… Что такое электролит?

электролит — это… Что такое электролит?

Добавить комментарий Отменить ответ