ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свойства растворов электролишв из "Физическая и коллоидная химия" Электрохимия — раздел физической химии, в кото-( ром изучаются закономерности взаимных превраще- ний химической и электрической форм энергии. В хи- мических реакциях, идущих под действием электри- ческого тока, — электролизе, электрическая энергия превращается в химическую. В гальванических эле ментах электрическая энергия вырабатывается в ре- зультате протекания химических реакций. Все эти процессы идут в растворах или расплавах электрод литов и связаны с изменением состояния ионов. По- этому в электрохимии изучаются свойства растворов электролитов, ионные равновесия, электродные про цессы. [c.114] Электрохимические процессы имеют большое практическое значение. Так, теоретические законы электрохимии лежат в основе методов получения хлора, щелочей, ряда цветных и редких металлов, они реализуются также в процессах гальванотехники, при работе химических источников тока. В науке и технике широко используются электрохимические методы контроля и анализа потенциометрия, кондуктометрия, полярография, кулонометрия и т. д. [c.115] Электролитами называют вещества, растворы или расплавы которых обладают ионной проводимостью. По сравнению с металлами, проявляющими электронную проводимость и являющимися проводниками первого рода, электролиты относят к проводникам второго рода. Типичные проводники второго рода — это растворы кислот и оснований, расплавы и растворы солей. [c.115] Первое объяснение механизма электропроводимости растворов дал Т. Гротгус (1805 г.). Согласно представлениям Гротгуса в электрическом поле молекулы распадаются на положительные и отрицательные частицы, которые притягиваются соответствующими электродами. Впоследствии Фарадей (1832 г.) назвал эти заряженные частицы ионами. [c.115] В отличие от теории Гротгуса теория электролитической диссоциации Аррениуса (1887 г.) предполагает, что диссоциация (расщепление) молекул солей, кислот и оснований на ионы происходит при их растворении. Диссоциация — обратимый процесс и в растворе устанавливается динамическое равновесие между ионами и недиссоциированными молекулами. Дополняя теорию электролитической диссоциации, И. А. Каблуков (1891 г.) доказал, что ионы в растворе могут вступать во взаимодействие с молекулами воды, образуя гидраты. Гидратация ионов препятствует обратному соединению ионов в молекулы. [c.115] Для характеристики состояния электролита в растворе пользуются такими величинами, как степень диссоциации и константа диссоциации. [c.115] Степень диссоциации электролита равна отноше- нию числа диссоциированных молекул к общему числу молекул в растворе. При разбавлении раствора она увеличивается и при полной диссоциации равна единице или 100%. [c.116] В воде свойства сильных электролитов проявляют большинство солей, щелочи и многие неорганические кислоты. [c.117] Дальнейшие исследования привели к разработке теории растворов сильных электролитов, в основе которой лежат два следующих положения 1) сильные электролиты в растворах любых концентраций находятся только в виде ионов 2) ионы в растворе электростатически взаимодействуют друг с другом. [c.117] Первое положение подтверждается тем, что в твердом состоянии электролиты, как правило, имеют ионные кристаллические решетки и при растворении таких веществ растворитель отделяет друг от друга уже имеющиеся в кристалле ионы. [c.117] Электростатическое взаимодействие ионов (притяжение разноименных ионов и отталкивание одноименных) влияет на характер их распределения в растворах, особенно в концентрированных. При высокой концентрации раствора расстояние между ионами невелико и силы взаимодействия большие. Это приводит к тому, что каждый ион стремится окружить себя ионами противоположного знака, т. е. проявляется тенденция к упорядоченному распределению ионов. Стремлению к определенному порядку противодействует хаотичное тепловое движение ионов. [c.117] Для бесконечно разбавленных растворов при увеличении концентрации силы взаимодействия между ионами возрастают, а коэффициент активно сти уменьшается. Активность разных ионов электро лита неодинакова, поэтому под активностью электро лита подразумевают среднюю активность его ионов соответственно пользуются понятием среднего коэф фициента активности. [c.118] Эта формула может быть использована для расчета ионной силы раствора одного или нескольких электролитов. [c.118] Вернуться к основной статье