Разтворите на електролита са специални течности, които са частично или напълно под формата на заредени частици (йони). Самият процес на разделяне на молекулите на отрицателно (аниони) и положително заредени (катиони) частици се нарича електролитна дисоциация. Дисоциацията в разтворите е възможна само поради способността на йоните да взаимодействат с молекулите на полярната течност, която действа като разтворител.
Какво са електролити
Разтворите на електролита се делят на водни и неводни. Водните са проучени доста добре и са много разпространени. Те се намират в почти всеки жив организъм и участват активно в много важни биологични процеси. Неводните електролити се използват за провеждане на електрохимични процеси и различни химични реакции. Използването им доведе до изобретяването на нови химически енергийни източници. Те играят важна роля във фотоелектрохимичните клетки, органичния синтез, електролитните кондензатори.
Електролитните разтвори в зависимост от степента на дисоциация могат да бъдат разделени насилен, среден и слаб. Степента на дисоциация (α) е съотношението на броя на молекулите, разложени на заредени частици, към общия брой на молекулите. За силни електролити стойността на α се доближава до 1, за средни електролити α≈0,3, а за слаби електролити α<0, 1.
Силните електролити обикновено включват соли, редица някои киселини - HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, HClO4, хидроксиди на барий, стронций, калций и алкални метали. Други основи и киселини са средни или слаби електролити.
Свойства на електролитните разтвори
Образуването на разтвори често е придружено от термични ефекти и промени в обема. Процесът на разтваряне на електролита в течността протича на три етапа:
- Разрушаването на междумолекулните и химичните връзки на разтворения електролит изисква изразходване на определено количество енергия и следователно топлината се абсорбира (∆Нразрешено > 0).
- На този етап разтворителят започва да взаимодейства с електролитните йони, което води до образуването на солвати (във водни разтвори - хидрати). Този процес се нарича солватация и е екзотермичен, т.е. топлината се отделя (∆ Нhydr < 0).
- Последната стъпка е дифузия. Това е равномерно разпределение на хидратите (солвати) в обема на разтвора. Този процес изисква разходи за енергия и следователно разтворът се охлажда (∆Нdif > 0).
По този начин общият термичен ефект от разтварянето на електролита може да бъде записан по следния начин:
∆Нsolv=∆Носвобождаване + ∆Нhydr + ∆Н diff
Последният знак за общия топлинен ефект от разтварянето на електролита зависи от това какви са съставните енергийни ефекти. Този процес обикновено е ендотермичен.
Свойствата на разтвора зависят преди всичко от естеството на съставните му компоненти. Освен това, свойствата на електролита се влияят от състава на разтвора, налягането и температурата.
В зависимост от съдържанието на разтвореното вещество, всички електролитни разтвори могат да бъдат разделени на изключително разредени (които съдържат само "следи" от електролита), разредени (с малко съдържание на разтвореното вещество) и концентрирани (с значително съдържание на електролита).
Химичните реакции в електролитни разтвори, които са причинени от преминаването на електрически ток, водят до отделяне на определени вещества върху електродите. Това явление се нарича електролиза и често се използва в съвременната индустрия. По-специално, електролизата произвежда алуминий, водород, хлор, натриев хидроксид, водороден прекис и много други важни вещества.
