Solutions d'électrolytes

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

Quels sont les électrolytes

Les solutions d'électrolyte sont divisées en solutions aqueuses etnon-eau. L'eau a été assez bien étudiée et est très répandue. Ils sont présents dans presque tous les organismes vivants et participent activement à de nombreux processus biologiques importants. Des électrolytes non aqueux seront 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 cellules photoélectrochimiques, la synthèse organique, les condensateurs électrolytiques.

Solutions d'électrolyte en fonction du degréLes dissociations peuvent être divisées en fortes, moyennes et faibles. Le degré de dissociation (α) est le rapport du nombre de molécules désintégrées en particules chargées au nombre total de molécules. Pour les électrolytes forts, la valeur de α approche 1, pour les électrodes moyennes, α≈0,3, et pour les électrodes faibles, α <0,1.

Les sels sont généralement appelés électrolytes puissants; certains acides sont HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂CO₄HClO₄, hydroxydes de baryum, strontium, calcium et métaux alcalins. D'autres bases et acides sont des électrolytes de force moyenne ou faible.

Propriétés des solutions électrolytiques

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 donc la chaleur est absorbée (∆Н_bit > 0).
2. À ce stade, le solvant commenceinteragissent avec les ions d'électrolyte, entraînant la formation de solvates (hydrates dans des solutions aqueuses). Ce processus est appelé solvatation et est exothermique, c'est-à-dire de la chaleur est générée (∆ N_hydre <0).
3. La dernière étape est la diffusion. Il s'agit d'une distribution uniforme d'hydrates (solvates) dans le volume de la solution. Ce processus nécessite des coûts énergétiques et donc la solution est refroidie (∆Н_{différentiel} > 0).

Ainsi, l'effet thermique total de la dissolution de l'électrolyte peut s'écrire comme suit:

∆Н_sol = ∆Н_bit + ∆Н_hydre + ∆Н_{différentiel}

Le signe final de l'effet thermique général de la dissolution de l'électrolyte dépend de ce que les effets énergétiques constitutifs s'avèrent être. Habituellement, ce processus est endothermique.

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

Selon le contenu de dissoussubstances, toutes les solutions électrolytiques peuvent être divisées en extrêmement diluées (qui ne contiennent que des "traces" d'électrolyte), diluées (avec une faible teneur en soluté) et concentrées (avec une teneur importante en électrolyte).

Réactions chimiques dans les solutions électrolytiques,qui sont causées par le passage du 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, l'aluminium, l'hydrogène, le chlore, l'hydroxyde de sodium, le peroxyde d'hydrogène et de nombreuses autres substances importantes sont obtenus par électrolyse.