Χαρακτηριστικά ηλεκτρολυτών

Οι ηλεκτρολύτες είναι σκληρές λύσεις που μπορεί να αγωγεί η ηλεκτρική ενέργεια. Αυτό συμβαίνει επειδή οι διαλυμένες ουσίες χωρίζονται σε ιόντα, τα οποία έχουν ηλεκτρικό φορτίο.

Όταν μια ουσία που διαχωρίζεται ιονικά διαλύεται σε χημικά ουδέτερο διαλύτη, το προκύπτον υγρό είναι ηλεκτρικά αγώγιμο και έχουμε έναν ηλεκτρολύτη. Οι πιο γνωστοί ηλεκτρολύτες χρησιμοποιούν νερό ως διαλύτη. Υπό ορισμένες συνθήκες, τα αέρια μπορούν επίσης να περιέχουν ηλεκτρικά φορτισμένα ιόντα, τα οποία τους δίνουν ηλεκτρικά αγώγιμες ιδιότητες. Αυτή η κατάσταση της ύλης ονομάζεται πλάσμα.

Τα κύρια χαρακτηριστικά των ηλεκτρολυτών είναι:

• Αποτελούνται από διαλύτη που υπό κανονικές συνθήκες είναι ηλεκτρικά μονωτικό.
• Ουσίες που διαλύονται (διαλυτές ουσίες) διαχωρίζονται σε ηλεκτρικά φορτισμένα ιόντα. Αυτές οι ουσίες μπορεί να είναι οξέα, βάσεις ή άλατα.
• Η προκύπτουσα λύση είναι ηλεκτρικά αγώγιμη.
• Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα περνά, τα διαλυμένα ιόντα πολώνονται και κατευθύνονται προς τα ηλεκτρόδια που παρέχει το ρεύμα. Ο θετικός πόλος ονομάζεται άνοδος και ο αρνητικός πόλος η κάθοδος.
instagram story viewer
• Τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα ονομάζονται ανιόντα.
• Τα θετικά φορτισμένα ιόντα ονομάζονται κατιόντα.
• Κατά τη διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος, τα κατιόντα πηγαίνουν στην κάθοδο όπου εξουδετερώνονται, ενώ τα ανιόντα πηγαίνουν στην άνοδο.

Οι ηλεκτρολύτες έχουν πολλαπλές χρήσεις στη χημεία και τη βιομηχανία. Χρησιμοποιούνται για την απόκτηση αερίων όπως η διάλυση θειικού οξέος σε νερό: διαχωρίζονται καθώς περνά το ρεύμα μόρια νερού, με αποτέλεσμα το υδρογόνο να συσσωρεύεται στην κάθοδο και το οξυγόνο να συσσωρεύεται στην άνοδο.

Η ίδια αρχή χρησιμοποιείται για την εναπόθεση άλλων ιονισμένων στοιχείων ή ουσιών σε άλλα μέταλλα. Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, με το διάλυμα θειικού χαλκού, το οποίο, καθώς περνά το ρεύμα Καταθέτει χαλκό στην κάθοδο, ενώ το θειικό οξύ σχηματίζεται στην άνοδο και εκπέμπει οξυγόνο. Μια άλλη εφαρμογή αυτής της αρχής είναι το χρυσό λουτρό. Σε ένα διάλυμα χλωριούχου χρυσού διοχετεύεται ηλεκτρικό ρεύμα, στο οποίο το προς επίχρυσο κομμάτι συνδέεται με την κάθοδο.

Τα ιόντα μπορεί να είναι στοιχειακά ή ριζικά. Τα στοιχειακά ιόντα είναι εκείνα που σχηματίζονται από άτομα ενός μεμονωμένου στοιχείου, όπως συμβαίνει όταν το χλωριούχο νάτριο διαλύεται σε νερό, εκπέμποντας ιόντα νατρίου (Na +) και χλωρίου (Cl-). Οι ρίζες είναι κλάσματα μορίων που αποτελούνται από περισσότερα από ένα στοιχεία, όπως συμβαίνει στην αποσύνδεση από υδροξείδιο του νατρίου (καυστική σόδα), με αποτέλεσμα ιόντα νατρίου (Na +) και ρίζες υδροξυλίου (ΟΗ-).

Οι ηλεκτρολύτες είναι επίσης πολύ σημαντικοί για τη ζωή, καθώς οι λειτουργίες ισχύος των κυττάρων απαιτούν ηλεκτρικά φορτία που επιτρέπουν στις ουσίες να διέρχονται μέσω της κυτταρικής μεμβράνης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα σωματικά υγρά, ειδικά το αίμα, περιέχουν διαλυμένα χημικά στοιχεία, τα οποία του δίνουν ορισμένα χαρακτηριστικά οξύτητας. Ακόμα και το πόσιμο νερό, το νερό που πρέπει να ζήσουμε, δεν μπορεί να είναι χημικά ουδέτερο, καθώς δεν θα επέτρεπε τη μεταφορά τροφίμων. Για το λόγο αυτό, υπό φυσικές συνθήκες, το νερό είναι επίσης ελαφρώς όξινο, καθώς περιέχει ηλεκτρολυτικά διαλυμένες διάφορες ουσίες, όπως αέρα, ορισμένα μέταλλα και μερικά άλατα.