Шта је електролит

Супстанце у којима је електрична струја услед кретања јона, тј. јонска проводљивостназивају се електролити. Електролити припадају проводницима другог типа, пошто је струја у њима повезана са хемијским процесима, а не само са кретањем електрона, као у металима.

Молекули ових супстанци у раствору су способни за електролитичку дисоцијацију, односно разлажу се када се растварају на позитивно наелектрисане (катјоне) и негативно наелектрисане (ањони) јоне. У природи се могу наћи чврсти електролити, јонске талине и раствори електролита. У зависности од врсте растварача, електролити су водени и неводени, као и посебна врста - полиелектролити.

У зависности од врсте јона на које се супстанца распада када се раствори у води, електролити без Х+ и ОХ- јона (електролити соли), електролити са обиљем Х+ јона (киселине) и електролити са превлашћу ОХ- јона ( база) могу се изоловати.

Ако се током дисоцијације молекула електролита формира једнак број позитивних и негативних јона, такав електролит се назива симетричним.Или асиметрично ако број позитивних и негативних јона у раствору није исти. Примери симетричних електролита - КЦл - 1,1-валентни електролит и ЦаСО4 - 2,2-валентни електролит. Представник асиметричног електролита је, на пример, Х2ТАКА4 — 1,2-валентни електролит.

Сви електролити се могу грубо поделити на јаке и слабе, у зависности од њихове способности дисоцирања. Јаки електролити у разблаженим растворима се скоро потпуно разлажу на јоне. То укључује велики број неорганских соли, неких киселина и база у воденим растворима или растварачима са великом моћи дисоцијације, као што су алкохоли, кетони или амиди.

Слаби електролити се само делимично разлажу и налазе се у динамичкој равнотежи са недисоцираним молекулима. То укључује велики број органских киселина као и многе базе у растварачима.

Степен дисоцијације зависи од неколико фактора: температуре, концентрације и врсте растварача. Дакле, исти електролит на различитим температурама, или на истој температури, али у различитим растварачима, биће дисоциран у различитим степенима.

Пошто електролитичка дисоцијација, по дефиницији, генерише већи број честица у раствору, то доводи до значајних разлика у физичким својствима раствора електролита и супстанци различитих врста: осмотски притисак расте, температура смрзавања се мења у односу на чистоћу растварача. и други.

Јони електролита често учествују у електрохемијским процесима и хемијским реакцијама као независне кинетичке јединице, независно од других јона присутних у раствору: на електродама потопљеним у електролит, када струја пролази кроз електролит, одвијају се оксидационо-редукционе реакције, производи се који се додају у састав електролита .

Дакле, електролити су сложени системи супстанци који укључују јоне, молекуле растварача, недисоциране молекуле растворених супстанци, јонске парове и већа једињења. Стога су својства електролита одређена бројним факторима: природом јонско-молекуларних и јонско-јонских интеракција, променама у структури растварача у присуству растворених честица итд.

Јони и молекули поларних електролита веома активно интерагују једни са другима, што доводи до формирања солватационих структура, чија улога постаје значајнија са смањењем величине јона и повећањем њихових валенција. Енергија солватације је мера интеракције јона електролита са молекулима растварача.

Електролити у зависности од концентрације су: разблажени раствори, пролазни и концентровани. Разређени раствори су по структури слични чистом растварачу, али присутни јони својим утицајем нарушавају ову структуру. Овако слаби раствори јаких електролита разликују се од идеалних раствора по својствима због електростатичке интеракције између јона.

Транзициони регион концентрације карактерише значајна промена структуре растварача услед утицаја јона.При још већој концентрацији, већина молекула растварача учествује у солватационим структурама са јонима, стварајући тако дефицит растварача.

Концентровани раствор има структуру блиску јонском растопу или кристалном солвату, који се одликује високим редом и униформношћу јонских структура. Ове јонске структуре се везују једна за другу и са молекулима воде кроз сложене интеракције.

За електролите су карактеристични високотемпературни и нискотемпературни региони њихових својстава, као и региони високог и нормалног притиска. Са порастом притиска или температуре смањује се моларни поредак растварача и слаби утицај асоцијативних и солационих ефеката на својства раствора. А када температура падне испод тачке топљења, неки електролити прелазе у стакласто стање. Пример таквог електролита је водени раствор ЛиЦл.

Данас електролити играју посебно важну улогу у свету технологије и биологије. У биолошким процесима електролити делују као медијум за неорганску и органску синтезу, а у технологији као основа за електрохемијску производњу.

Електролиза, електрокатализа, корозија метала, електрокристализација — ове појаве заузимају важна места у многим савременим индустријама, посебно у погледу енергетике и заштите животне средине.

Такође видети: Производња водоника електролизом воде — технологија и опрема