電解質：例。 電解液の組成と性質。 強く、弱い電解質

電解質は古くから知られている化学物質です。 しかし、彼らのアプリケーションのほとんどの地域では、彼らが最近獲得しています。 私たちは、業界のためにこれらの物質の使用を最優先に説明しますと、私たちは過去に存在していることを理解しなければならない、と互いに異なります。 しかし、我々は歴史を余談で始まります。

物語

最古の電解質 - 塩と酸がさえ、古代世界に開かれています。 しかし、電解質の構造や性質を理解することは、時間をかけて進化してきました。 理論これらのプロセスは、彼が発見、電解質の性質に関連する理論の数としたとき、1880年以来、進化してきました。 （彼らは、業界でのそれらの使用を作る性質を獲得する唯一のソリューションでは、実際に）水と電解質との相互作用のメカニズムを説明理論におけるいくつかの量子飛躍がありました。

今、私たちは正確に電解質とそのプロパティの概念の発展に最も大きな影響を与えてきたいくつかの説があるが表示されます。 私達のそれぞれが学校にかかったことのが、最も一般的で簡単な理論から始めましょう。

電離のアレニウス理論

1887年にスウェーデンの化学者スヴァンテ・アレニウスと ロシア・ドイツの化学者 ウィルヘルム・オストワルト電離の理論を開発しました。 しかし、ここでは、あまりにも、それはそれほど単純ではありません。 アレニウス自体は考慮に入れた水を有する物質のコンポーネントの相互作用を取ることはありませんソリューションの物理的な理論は、いわゆる支持者であったと、溶液中の自由荷電粒子（イオン）があると主張しました。 ところで、このような位置から、今日は学校の電離を検討しています。

私たちは、理論を作ること、すべて同じ話をして、水と物質の相互作用のメカニズムを説明する方法について説明します。 他の仕事と同じように、それが使用しているいくつかの公準があります。

（ - 及び負カチオン - アニオン陽性）物質と水との反応においては、イオンに分解する。 アクア錯体（溶媒和物）で形成するように負（ダイポール形成） - これらの粒子は、それらが偶然、正に一方及び他方で充電され、水分子を引き付ける水和に付します。

物質がイオンに分割されている場合、任意の因子の影響下で、それは再び元になることがあり、すなわち、 - 2解離プロセスは可逆的です。

アノード - 正に荷電に陰極と陰イオンを - 3溶液に接続した電極の場合、電流をさせ、陽イオンが負極に移動し始めます。 物質は、水に容易に溶解する水自体よりも良好な電気を伝導する理由です。 同じ理由で、彼らは、電解質と呼ばれています。

4. 解離度 電解質の溶解を受ける割合物質を特徴付けます。 この速度は、溶媒と溶質の性質、後者の濃度及び外部温度に依存します。

ここでは、実際には、この単純な理論のすべての基本的な教義。 彼らは、我々は、電解質溶液中で何が起こっているかの説明については、この記事で使用されます。 これらの化合物の例は、私たちは少し後で調べてみましょう、と今私たちは、別の理論を考えてみましょう。

理論酸とルイス塩基

その水素陽イオンと塩基溶液中に存在する物質 - - 電離、酸の理論によれば、化合物は水酸化物アニオンを溶液中で分解する。 有名な化学者ギルバート・ルイスにちなんで名付けられたもう一つの理論は、あります。 それはあなたがいくつかの酸と塩基の概念を拡張することができます。 ルイス理論によれば、酸- イオンで自由電子の軌道を有し、他の分子から電子を受け入れることができる物質または分子。 塩基は酸を「使用」するために、その電子の一つ以上を与えることが可能であり、これらの粒子になることを推測しやすいです。 これは、酸または塩基は、電解質だけでなく、水に不溶であっても任意の物質だけではなくてもよいことであるここに興味深いです。

プロトン性理論Brendstedaローリー

1923年に、互いに独立して、二人の科学者 - J.及びT・ローリーブレンステッド-predlozhili理論、今積極的に科学者によって使用される化学プロセスを説明します。 この理論の本質は意味の解離は、酸ベースからプロトン移動に降りてくるということです。 したがって、後者は、プロトン受容体としてここで理解されます。 その後、酸は、彼らのドナーです。 理論はまた、プロパティおよび酸および塩基性を示す優れた物質の存在を説明しています。 このような化合物は両性と呼ばれています。 理論的にはブレンステッド・ローリーの任期のためにも、酸または塩基通称protolithsのに対し、両性電解質を適用します。

私たちは、次のセクションになってきました。 ここでは、あなたの何異なる強弱電解質を示し、その性質上、外部要因の影響を説明します。 そして、その実用化の説明に進みます。

強く、弱い電解質

各物質は水だけと反応します。 一部はそれをよく溶かす（例えば、塩化ナトリウム）、およびいくつかは（例えば、チョーク）を溶解しません。 したがって、すべての物質は、強い及び弱い電解質に分けられます。 後者は、水と不十分相互作用し、溶液の底部に堆積物質です。 これは、彼らが解離の非常に低い程度と分子は、通常の条件下でそのコンポーネントイオンに分解することを可能にする高エネルギー結合を有することを意味します。 解離弱い電解質のいずれか遅くなったり、温度や溶液中の物質の濃度を増加させることによって起こります。

強電解質についての講演。 これらはすべて、可溶性塩だけでなく、強い酸やアルカリが含まれています。 彼らは、イオンに分解しやすく、雨でそれらを収集することは非常に困難です。 電解液中の電流は、ちなみに、溶液中に含まれるイオンのおかげで行われます。 したがって、最良の導電性の強い電解質。 後者の例：強酸、アルカリ可溶性塩。

電解質の行動に影響を与える要因

今、変更は上の外部環境にどのように影響するかを見て 物質の性質。 濃度が直接電解質の解離度に影響を与えます。 また、この関係は数学的に表現することができます。 この関係を記述する法則は、オストワルドの希釈の法則と呼ばれるように書かれる：A =（K / C） 1/2。 ここで、 - （画分として採取）解離の程度は、K - 解離定数、各物質ごとに異なる、とを有する - 溶液中の電解質濃度。 この式によると、あなたは、問題と、溶液中のその行動について多くのことを学ぶことができます。

しかし、我々は、トピックから外れています。 電解質の解離度のさらなる濃度は、温度に影響を与えます。 ほとんどの物質について、それが溶解性と反応性を高める増やします。 これは、高温で特定の反応の発生を説明することができます。 通常の条件下では、彼らは非常にゆっくりと、あるいは両方の方向（この過程は可逆と呼ばれている）のいずれかです。

我々は、このような電解液として、システムの挙動を決定する要因を検討しました。 今、私たちは、疑いもなく、これらの実用化に非常に重要な化学物質を上に移動します。

工業用アプリケーション

もちろん、誰もが電池に適用される言葉「電解質」を聞きました。 鉛蓄電池を用いた車両では、電解質は、40％硫酸の役割を実行します。 あなたが必要とするすべてがある理由を理解するには、バッテリーの機能を理解するために必要な物質です。

だから、任意のバッテリーの動作原理は何ですか？ 電子が放出され、その結果として、他に一つの物質の変換を起こる可逆反応です。 バッテリ充電の相互作用は、通常の条件下では不可能である物質を、発生した場合。 これは、化学反応の結果としての材料における電力の蓄積として表すことができます。 放電時の逆変換が初期状態にシステムを減らすこと、開始します。 これら2つのプロセスは共に1充放電サイクルを構成しています。

鉛蓄電池 - 上記のプロセスを考慮すると、具体的な例です。 それは推測が容易であるように、電流源は、リード（diokisdリードとのPbO _2）及び酸を含む、要素で構成されています。 任意の電池は、電極と電解液だけで満たされ、それらの間のスペースで構成されています。 これまで見てきたように、後者のように、この例では40％の硫酸濃度を使用します。 二酸化鉛から製造された電池のカソードは、アノードは純粋な鉛で形成されています。 これらの二つの異なる電極が酸解離されたイオンを含む可逆反応を発生するため、すべてこれは次のようになります。

1. PbO ₂ + SO ₄ ^{2- + 4H + + 2E - =} PBSO ₄ + 2H ₂ O（反応が負極で発生-陰極）。
2. PB + SO ₄ ^{2- -} 2E - = PBSO _4（反応は、正極で発生する-アノード）。

左から右にあなたが反応を読めば - バッテリ放電時に発生するプロセスを取得し、もし右 - 無料で。 各化学電流源これらの反応のは異なりますが、一般的にはその発生のメカニズムは同じ説明：電子は「吸収」されているそのうちの一つ二つのプロセスが存在すると、他のは、逆に、「行きます。」 最も重要なことは、公開数に等しい吸収される電子の数ということです。

実際には、電池のほかに、これらの物質の多くのアプリケーションがあります。 一般的には、電解質、我々が与えられているの例としては、 - それは、この用語の下に団結して、種々の物質の唯一の穀物です。 彼らはどこでも、どこでも、私たちを囲みます。 例えば、人間の体。 あなたはそのような物質が存在しないと思いますか？ 非常に間違っています。 彼らはどこでも米国で発見され、血中電解質の最大数を構成しています。 これらは、ヘモグロビンの一部であり、私たちの体の組織への輸送の酸素を助け例えば、鉄イオンが含まれます。 血液電解質は、水、塩のバランスと心の仕事の調節に重要な役割を果たしています。 この関数は、（カリウムナトリウムポンプと命名された細胞で起こるプロセスもある）、カリウムイオン及びナトリウムにより行われます。

あなたは、少なくとも少しを溶解することができます任意の物質 - 電解質。 そして、彼らが適用されているところはどこでも何の業界や私たちの生活は、ありません。 それだけでなく、車や電池の電池です。 その上の任意の化学、食品加工、軍事工場、縫製工場とです。

電解質組成物は、方法によって、異なります。 これにより、酸およびアルカリ電解液を割り当てることができます。 彼らは彼らの性質に根本的に異なります。私たちが言ってきたように、酸は、プロトンドナー、及びアルカリある - アクセプター。 しかし、時間をかけて、物質濃度の一部の損失に起因する電解質組成の変化が減少のいずれかまたは増加（それがすべて水や電解質、失われたかに依存します）。

毎日、私たちは彼らに直面し、非常に少数の人々は、まさに電解質として、このような用語の定義を知っています。 私たちが議論される特定の物質の例としては、それでは、もう少し複雑な概念に移動してみましょう。

電解質の物理的性質

今物理学について。 最も重要なことは、このトピックの研究に理解する - 現在は、電解質に渡されます。 イオンが演じるこの中に決定的な役割。 これらの荷電粒子は、別のチャージ溶液の一部から移動してもよいです。 このように、陰イオンが正極と陽に常に傾向がある - マイナスに。 したがって、電流溶液に作用することによって、我々は、システムの両側に電荷を分割します。

密度など非常に興味深い物理的特性。 それは議論の下で我々の化合物の多くの特性に影響を与えます。 そして、多くの場合、質問ポップ：「？どのように電解質の密度を増加させるために」 実際には、答えは簡単です：溶液の水分含有量を低くすることが必要です。 電解質の密度は主に決定するので硫酸の密度、それは主に、最終的な濃度に依存します。 計画を実行するには、2つの方法があります。 最初は非常に簡単です：バッテリーに含まれる電解質を沸かします。 これを行うには、内部の温度が百度摂氏の上にわずかに上昇するように、それを充電する必要があります。 単に古い新しい電解質を置き換える：このメソッドは動作しない場合は、別のがあり、心配しないでください。 これを行うには、蒸留水の残留硫酸の内部を掃除し、新しい部分を注ぐために、古いソリューションを排出。 典型的には、品質 の電解質溶液は 直ちに所望の濃度値を有します。 交換後の電解質の密度を上げる方法を忘れることができます。

電解質組成物は、主にその特性を決定します。 このような電気伝導度および密度などの特性は、例えば、強く溶質およびその濃度の性質に依存します。 ことができますどのくらいの電池における電解質の別個の問題があります。 実際には、そのボリュームが直接製品の宣言能力に関係しています。 電池内部の複数硫酸、それがより強力であるので、T。E.以上の電圧を生成することができます。

それはどこに便利ですか？

あなたは車の愛好家や車の中だけ興味があるなら、あなたはすべてを自分で理解します。 きっとあなたも、電池内の電解液が今どのくらいかを決定する方法を知っています。 あなたが車からならそして、その後、これらの物質の性質についての知識、その使用とその相互作用は余計ではありません。 このことを知って、あなたはあなたが言うことを聞かれ、混乱していないものを、電池内の電解液。 あなたが車の愛好家じゃない、しかし、あなたは車を持っている場合でもが、その後、バッテリ装置の知識は全く害もないでしょうし、あなたが修復するのに役立ちます。 車の中心部に行くことよりも、自分ですべてを行うためにはるかに簡単で安くなります。

そして、このトピックについての詳細を学ぶために、我々はあなたが学校や大学のための化学の教科書をチェックアウトすることをお勧めします。 あなたはこの科学をよく知っているし、十分な本を読めば、最良のオプションは、Varypaeva「化学電流源」となります。 詳細にバッテリ寿命、電池と水素のさまざまな要素の全体の理論をそこに設定されています。

結論

我々は最後になってきました。 のは、総括してみましょう。 例、構造理論と性質、機能とアプリケーション：私たちの上に電解質としてはそのようなものとして、すべてのものを議論しました。 もう一度、これらの化合物は、それが存在しない可能性がなくて、私たちの生活、私たちの体や産業界のあらゆる分野の一部であることを指摘しておかなければ。 あなたは、血液電解質を覚えていますか？ 彼らのおかげで私たちは生きています。 そして、何我々のクルマはどうですか？ 今では、電解質の密度を高める方法を理解するように、この知識により、我々は、バッテリーに問題を解決することができます。

すべての不可能を伝えるために、私たちは、このような目標を設定しませんでした。 結局のところ、それはこれらの素晴らしい物質について語ったことができるすべてではありません。