Электролит ерітінділері – зарядталған бөлшектер (иондар) түрінде ішінара немесе толығымен болатын арнайы сұйықтықтар. Молекулаларды теріс (аниондар) және оң зарядты (катиондар) бөлшектерге бөлу процесінің өзі электролиттік диссоциация деп аталады. Ерітінділердегі диссоциация иондардың еріткіш қызметін атқаратын полярлы сұйықтықтың молекулаларымен әрекеттесу қабілетінің арқасында ғана мүмкін болады.
Электолиттер дегеніміз не
Электролит ерітінділері сулы және сусыз болып екіге бөлінеді. Суы өте жақсы зерттелген және өте кең таралған. Олар барлық дерлік тірі организмде кездеседі және көптеген маңызды биологиялық процестерге белсенді қатысады. Сусыз электролиттер электрохимиялық процестерді және әртүрлі химиялық реакцияларды жүргізу үшін қолданылады. Оларды пайдалану жаңа химиялық энергия көздерін ойлап табуға әкелді. Олар фотоэлектрохимиялық жасушаларда, органикалық синтезде, электролиттік конденсаторларда маңызды рөл атқарады.
Электролит ерітінділерін диссоциациялану дәрежесіне қарай бөлуге болады.күшті, орташа және әлсіз. Диссоциациялану дәрежесі (α) – зарядталған бөлшектерге ыдырайтын молекулалар санының молекулалардың жалпы санына қатынасы. Күшті электролиттер үшін α мәні 1-ге жақындайды, орташа электролиттер үшін α≈0,3 және әлсіз электролиттер үшін α<0, 1.
Күшті электролиттерге әдетте тұздар, кейбір қышқылдар кіреді - HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, HClO4, барий, стронций, кальций және сілтілік металдардың гидроксидтері. Басқа негіздер мен қышқылдар орташа немесе әлсіз электролиттер болып табылады.
Электролит ерітінділерінің қасиеттері
Ерітінділердің түзілуі көбінесе термиялық әсерлермен және көлемнің өзгеруімен бірге жүреді. Электролитті сұйықтықта еріту процесі үш кезеңде өтеді:
- Ерітілген электролиттің молекулааралық және химиялық байланыстарының бұзылуы белгілі бір энергияның жұмсалуын талап етеді, сондықтан жылу жұтылады (∆Нresolved > 0).
- Бұл кезеңде еріткіш электролит иондарымен әрекеттесе бастайды, нәтижесінде сольваттар (судағы ерітінділерде – гидраттар) түзіледі. Бұл процесс сольватация деп аталады және экзотермиялық, яғни. жылу бөлінеді (∆ Нhydr < 0).
- Соңғы қадам – диффузия. Бұл гидраттардың (солваттардың) ерітінді көлемінде біркелкі таралуы. Бұл процесс қуат шығындарын қажет етеді, сондықтан ерітінді салқындатылады (∆Нdif > 0).
Осылайша, электролиттің еруінің жалпы жылу эффектісін былай жазуға болады:
∆Нsolv=∆Ншығару + ∆Нгидр + ∆Н айырма
Электролиттердің еруінің жалпы жылу эффектінің соңғы белгісі құрамдас энергия әсерлерінің қандай болатынына байланысты. Бұл процесс әдетте эндотермиялық болып табылады.
Ерітінділердің қасиеттері ең алдымен оның құрамдас бөліктерінің табиғатына байланысты. Сонымен қатар, электролиттің қасиеттеріне ерітіндінің құрамы, қысым және температура әсер етеді.
Ерітілген заттың құрамына байланысты барлық электролит ерітінділерін өте сұйылтылған (оның құрамында электролиттің «іздері» ғана бар), сұйылтылған (еріген заттың аз мөлшері бар) және концентрлі (бар электролиттің айтарлықтай мөлшері).
Электр тогының өтуінен болатын электролит ерітінділеріндегі химиялық реакциялар электродтарда белгілі бір заттардың бөлінуіне әкеледі. Бұл құбылыс электролиз деп аталады және қазіргі заманғы өнеркәсіпте жиі қолданылады. Атап айтқанда, электролиз алюминий, сутегі, хлор, натрий гидроксиді, сутегі асқын тотығы және басқа да көптеген маңызды заттар шығарады.