מאפייני אלקטרוליטים

אלקטרוליטים הם פתרונות קשים שחשמל יכול להוביל. זה קורה מכיוון שחומרים מומסים מחולקים ליונים שיש להם מטען חשמלי.

כאשר חומר שמתנתק ביונית מתמוסס בממס נייטרלי כימי, הנוזל שנוצר מוליך חשמלי, ויש לנו אלקטרוליט. האלקטרוליטים הידועים ביותר משתמשים במים כממיס. בתנאים מסוימים גזים יכולים להכיל גם יונים טעונים חשמליים, המעניקים להם תכונות מוליכות חשמלית. מצב חומר זה נקרא פלזמה.

המאפיינים העיקריים של אלקטרוליטים הם:

• הם בנויים ממס שבתנאים רגילים מבודד חשמלי.
• חומרים הממיסים (מומסים) מתנתקים ליונים טעונים חשמליים. חומרים אלה יכולים להיות חומצות, בסיסים או מלחים.
• הפתרון המתקבל הוא מוליך חשמלי.
• כאשר זרם חשמלי עובר, היונים המומסים מקוטבים ומכוונים לעבר האלקטרודות שהזרם מספק. הקוטב החיובי נקרא האנודה והקוטב השלילי הקתודה.
• יונים טעונים שלילית נקראים אניונים.
• יונים טעונים חיובי נקראים קטיונים.
• בעת העברת זרם חשמלי, הקטיונים עוברים לקתודה בה הם מנוטרלים, ואילו האניונים עוברים לאנודה.

לאלקטרוליטים שימושים מרובים בכימיה ובתעשייה. הם משמשים להשגת גזים כגון המסת חומצה גופרתית במים: הם מתנתקים ככל שעובר הזרם מולקולות מים, וכתוצאה מכך מצטבר מימן בקתודה וחמצן שמצטבר באנודה.

אותו עיקרון משמש להפקדת יסודות או חומרים מיוננים אחרים על מתכות אחרות; זה המקרה, למשל, עם תמיסת הגופרת הנחושתית, שככל שהזרם עובר הוא מפקיד נחושת על הקתודה, בעוד שחומצה גופרתית נוצרת באנודה ו פולט חמצן. יישום נוסף של עיקרון זה הוא אמבט הזהב. בפתרון זהב כלוריד מועבר זרם חשמלי, שבו החלק המחובר להזהבה מחובר לקתודה.

היונים יכולים להיות יסודיים או קיצוניים. יונים אלמנטליים הם אלה שנוצרים על ידי אטומים של יסוד יחיד, כפי שקורה כאשר מומס נתרן כלורי במים, ומספק יונים נתרן (Na +) וכלור (Cl-). רדיקלים הם שברים של מולקולות המורכבים ביותר מרכיב אחד, כפי שקורה בדיסוציאציה מ נתרן הידרוקסיד (סודה קאוסטית), וכתוצאה מכך יונים נתרן (Na +) והרדיקלים הידרוקסיל (OH-).

אלקטרוליטים חשובים מאוד גם לחיים, מכיוון שתפקודי הכוח של התאים דורשים מטענים חשמליים שמאפשרים לחומרים לעבור בקרום התא. לכן נוזלי גוף, במיוחד דם, מכילים יסודות כימיים מומסים, המקנים לו מאפיינים מסוימים של חומציות. אפילו מי שתייה, המים שאנחנו צריכים לחיות, לא יכולים להיות ניטרלים כימית, מכיוון שהם לא יאפשרו הובלת חומרי מזון; מסיבה זו, בתנאים טבעיים, מים הם גם חומציים מעט מכיוון שהם מכילים חומרים שונים מומסים אלקטרוליטית, כגון אוויר, מינרלים מסוימים ומלחים מסוימים.