Solutions d'électrolytes

Les solutions d'électrolytes sont spécialesliquides, partiellement ou totalement sous la forme de particules chargées (ions). Le processus même de la division des molécules en particules négatives (anions) et positivement chargées (cations) est appelé dissociation électrolytique. La dissociation dans les solutions est possible uniquement en raison de la capacité des ions à interagir avec les molécules du liquide polaire, qui agit comme un solvant.

Quels sont les électrolytes?

Les solutions d'électrolytes sont divisées en eau etnon aqueux. L'eau a été plutôt bien étudiée et est devenue très répandue. Ils existent dans presque tous les organismes vivants et participent activement à de nombreux processus biologiques importants. Les électrolytes non aqueux sont utilisés pour conduire des processus électrochimiques et diverses réactions chimiques. Leur utilisation a conduit à l'invention de nouvelles sources d'énergie chimique. Ils jouent un rôle important dans les éléments photoélectrochimiques, la synthèse organique, les condensateurs électrolytiques.

Solutions d'électrolytes en fonction du degréla dissociation peut être divisée en forte, moyenne et faible. Le degré de dissociation (α) est le rapport entre le nombre de molécules décomposées en particules chargées et le nombre total de molécules. Dans les électrolytes forts, la valeur de α se rapproche de 1, pour le milieu α≈0.3, et pour le faible α <0.1.

Les électrolytes forts comprennent généralement des sels, certains acides - HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO₄, HClO₄, hydroxydes de baryum, strontium, calcium et métaux alcalins. Les autres bases et acides sont des électrolytes moyens ou faibles.

Propriétés des solutions d'électrolytes

La formation de solutions s'accompagne souvent d'effets thermiques et de changements de volume. Le processus de dissolution de l'électrolyte dans un liquide se déroule en trois étapes:

1. La destruction des liaisons intermoléculaires et chimiques de l'électrolyte dissous nécessite la dépense d'une certaine quantité d'énergie et, par conséquent, l'absorption de chaleur a lieu (ΔH_exp > 0).
2. A ce stade, le solvant commenceinteragir avec les ions de l'électrolyte, entraînant la formation de solvates (dans des solutions aqueuses - hydrates). Ce processus est appelé solvatation et est exothermique, par exemple E. il y a un dégagement de chaleur (ΔH_hydra <0).
3. La dernière étape est la diffusion. Ceci est une distribution uniforme d'hydrates (solvates) dans la solution en vrac. Ce processus nécessite des coûts énergétiques et donc la solution est refroidie (ΔH_diff > 0).

Ainsi, l'effet thermique total de la dissolution de l'électrolyte peut s'écrire sous cette forme:

ΔH_raststv = ΔH_exp + ΔН_hydra + ΔН_diff

Le dernier signe de l'effet thermique global de la dissolution de l'électrolyte dépend de ce que sont les effets énergétiques constitutifs. Habituellement, ce processus est endothermique.

Les propriétés de la solution dépendent principalement de la nature des composants. De plus, la composition de la solution, la pression et la température affectent les propriétés de l'électrolyte.

Selon le dissoussubstances, toutes les solutions d'électrolytes peuvent être divisées en extrêmement diluées (ne contenant que des «traces» d'électrolyte) diluées (avec une faible teneur en soluté) et concentrées (avec une teneur significative en électrolyte).

Les réactions chimiques dans les solutions d'électrolytes,qui sont causées par le passage d'un courant électrique, conduisent à la libération de certaines substances sur les électrodes. Ce phénomène est appelé électrolyse et est souvent utilisé dans l'industrie moderne. En particulier, grâce à l'électrolyse, on obtient de l'aluminium, de l'hydrogène, du chlore, de l'hydroxyde de sodium, du peroxyde d'hydrogène et de nombreuses autres substances importantes.