Penyelesaian elektrolit

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 05:36

Larutan elektrolit ialah cecair khas yang sebahagian atau sepenuhnya dalam bentuk zarah bercas (ion). Proses pemisahan molekul kepada zarah negatif (anion) dan bercas positif (kation) dipanggil pemisahan elektrolitik. Pemisahan dalam larutan hanya mungkin disebabkan oleh keupayaan ion untuk berinteraksi dengan molekul cecair polar, yang bertindak sebagai pelarut.

Apakah itu elektrolit

Larutan elektrolit dibahagikan kepada akueus dan bukan akueus. Air telah dikaji dengan baik dan sangat meluas. Mereka ditemui dalam hampir setiap organisma hidup dan terlibat secara aktif dalam banyak proses biologi penting. Elektrolit bukan akueus digunakan untuk menjalankan proses elektrokimia dan pelbagai tindak balas kimia. Penggunaannya telah membawa kepada penciptaan sumber tenaga kimia baru. Mereka memainkan peranan penting dalam sel fotoelektrokimia, sintesis organik, kapasitor elektrolitik.

Pelarutan elektrolit bergantung pada tahap pemisahan boleh dibahagikan kepadakuat, sederhana dan lemah. Darjah penceraian (α) ialah nisbah bilangan molekul yang terurai menjadi zarah bercas kepada jumlah molekul. Untuk elektrolit kuat, nilai α menghampiri 1, untuk elektrolit sederhana α≈0.3, dan untuk elektrolit lemah α<0, 1.

Elektrolit kuat biasanya termasuk garam, beberapa asid - HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO4_{, HClO}4_{, hidroksida barium, strontium, kalsium dan logam alkali. Bes dan asid lain ialah elektrolit sederhana atau lemah.}

Sifat larutan elektrolit

Pembentukan penyelesaian selalunya disertai dengan kesan haba dan perubahan volum. Proses pelarutan elektrolit dalam cecair berlaku dalam tiga peringkat:

1. Pemusnahan ikatan antara molekul dan kimia bagi elektrolit terlarut memerlukan perbelanjaan sejumlah tenaga dan oleh itu haba diserap (∆Н_diselesaikan > 0).
2. Pada peringkat ini, pelarut mula berinteraksi dengan ion elektrolit, mengakibatkan pembentukan pelarut (dalam larutan akueus - hidrat). Proses ini dipanggil pelarutan dan adalah eksotermik, i.e. haba dibebaskan (∆ Н_hidr < 0).
3. Langkah terakhir ialah penyebaran. Ini ialah taburan seragam hidrat (solvat) dalam isipadu larutan. Proses ini memerlukan kos tenaga dan oleh itu penyelesaiannya disejukkan (∆Н_dif > 0).

Oleh itu, jumlah kesan haba pelarutan elektrolit boleh ditulis seperti berikut:

∆Н_solv=∆Н_release + ∆Н_hydr + ∆Н _perbezaan

Tanda akhir jumlah kesan haba pelarutan elektrolit bergantung pada kesan tenaga juzuk. Proses ini biasanya endotermik.

Sifat larutan bergantung terutamanya pada sifat komponen konstituennya. Selain itu, sifat elektrolit dipengaruhi oleh komposisi larutan, tekanan dan suhu.

Bergantung kepada kandungan bahan terlarut, semua larutan elektrolit boleh dibahagikan kepada sangat cair (yang mengandungi hanya "jejak" elektrolit), cair (dengan kandungan kecil bahan terlarut) dan pekat (dengan kandungan elektrolit yang ketara).

Tindak balas kimia dalam larutan elektrolit, yang disebabkan oleh laluan arus elektrik, membawa kepada pelepasan bahan tertentu pada elektrod. Fenomena ini dipanggil elektrolisis dan sering digunakan dalam industri moden. Khususnya, elektrolisis menghasilkan aluminium, hidrogen, klorin, natrium hidroksida, hidrogen peroksida dan banyak bahan penting lain.