база) или алкализиране (за соли, получени от силна база и киселина) разтвор слабо.
Да разгледаме сега хидролизата на соли, образувани слаба полиосновна киселина или слаба основа многовалентен метал. Хидролиза на тези соли се провежда в стъпки. По този начин, първият етап на хидролизата на натриев карбонат се извършва съгласно уравнението
Na2CO3 + H2O ↔ NaHCO 3 + NaOH
или в молекулна форма йони:
CO32- + H2O ↔ HCO3- + OH +
сол образувана киселина, от своя страна, се подлага на хидролиза (втори етап на хидролиза)
NaNCO3 + H2O ↔ Н2СО3 + NaOH
NCO3- + H2O ↔ Н2СО3 + ОН-
Както може да се види, образуван от хидролизата на първия етап йон
NCO3-, който се характеризира с дисоциация на втория дисоциационната константа на въглена киселина, и чрез хидролиза на втория етап форми на карбонова киселина, която се характеризира първата дисоциационната константа на дисоциация му. Следователно, от първата хидролиза постоянен етап Сб 1 се свързва с дисоциация втори киселина константа и константата на втория етап хидролизата CG, 2- с първия киселина дисоциационната константа. Тази връзка се изразява чрез връзките:
От първия дисоциационна константа киселина е винаги по-голям от втория, след това постоянен за хидролиза на първия етап е винаги по-голяма от константата на хидролиза на втория етап:
Поради тази причина, при хидролиза на първия етап се извършва винаги в по-голяма степен, отколкото втората. В допълнение йони образува чрез хидролиза на първия етап (в горния primere- ОН- йони) измества равновесието отляво на втория етап, т. Е. Също така инхибират хидролизата на втория етап.
По подобен начин се простира соли хидролиза, слаба основа, образувана от поливалентен метал. Например, хидролиза на меден хлорид (II) протича през първия етап да се образува хлорид gidroksomedi
SuCl2 + H2O ↔ CuOHCl + HCl
или в молекулна форма йони:
Cu2 + + H2O ↔ CuOH + + Н +
Хидролизата на втория етап се среща в незначителна степен:
Cuon + + H2O ↔ Cu (OH) 2 + Н +
Протон теория на киселини и основи обмислят хидролиза като специален случай на киселина базови равновесие: протонни смени от молекула вода за даден йон или йон на молекула вода. Например, амониев хидролиза може да бъде изразена чрез уравнението:
NH4 + + H2O ↔ H3O + + NH3
3. Използването на електролити
Електролити играят важна роля в областта на науката и технологиите. Те участват в много биологични и електрохимически процеси са среда за органичен и неорганичен синтез и електрохимично производството.
Устройствата с твърди електролити оксид. Основната цел на оксид електролит твърдо вещество се наблюдава при създаването на горивната клетка - химически захранващи източници, в който енергията на газа се превръща директно в електрическа енергия. Горивните клетки - близки роднини на акумулаторните клетки. Но те са, доколкото тяхното електролит и електроди имат активно вещество, и горивни клетки могат да действат за неопределено време, докато се подава към горивото. Системно проучване на твърди електролити оксид започва в Германия в началото на 50-те години, а от края на 50-те са били разработени в СССР, САЩ и Канада. В нашата страна, тези работи от началото довели Института по химия, Урал клон на СССР (Свердловск, сега Екатеринбург) и Школата по висока температура Електрохимия твърди електролити, създадени в Урал, се превърна в уникален широчината на обхвата и дълбочината на проблемите на своето изследване.
Структури, които се основават на солидни електролити оксид, патентовани много, но на принципа на действието им е един и същ и е съвсем проста. Тази епруветка с двойка електроди на стена, на външната и вътрешната. Той се поставя в нагревател; в тръбата и в пространството около него, газ може да бъде доставен. Нека да видим какви функции могат да изпълняват такива устройства.
Потенциометрично датчици състав газ. Може би те са най-простите. Електродите в различни газове придобиват различни потенциали. Ако, да речем, в тръбата е чист кислород и отвън - с неизвестен газ от неговата концентрация, електродната потенциалната разлика на тази концентрация може да бъде определена.
Потенциометрични сензори позволяват да се определи състава и по-сложни смеси газ, съдържащ въглероден двуокис, въглероден окис, водород и водна пара. Ако щифтът на твърдия електролит с електродите в краищата се нагрява неравномерно, той ще започне да губи кислород и потенциална разлика между електродите. Със своята стойност може да се определи, например, състава на отработилите газове на двигателя коли. На Запад, където изискванията за чистота на отработените газове е много строга, такива сензори са произведени от милионите. Имаме също и за такива "дреболии", докато не се обърне внимание.
Кислородни сензори са единствените устройства с твърди електролити оксид, които са намерили практическо приложение.
Кислородните помпи. Нека външни площи тръби, доставяни с въздух или газ, съдържащ кислород. Ако външният електрод е анод, а вътрешната - катод, от газа в тръбата излиза чист кислород. Такива устройства - помпи кислород - могат да се прилагат, когато консумацията на кислород е ниска или се изисква висока чистота.
Electrolyzers. Сега външния електрод - катод - се подава водна пара или въглероден диоксид. В катода ще бъде разширяването на пара или въглероден диоксид и кислород се отделя при анода и в двата случая. Уникалната способност на висока температура електролизера едновременно разлагане на водна пара и въглероден диоксид, за да се създаде система за поддържане на живота, например, в космически обекти.
Teploelektrogeneratory. Мъжът взе първата стъпка към независимост от природата, да научите как да поддържа огъня, наистина универсален източник на енергия. Костер даде топлина и светлина, тя приготвя храната, той изразходвани толкова гориво, колкото е необходимо. Костер хилядолетия остава основната електроцентрала лице, и това не е изненадващо, че ние се чувстваме някаква носталгия към огнището с изгаряне на дърва за огрев.
Дори в края на миналия век даде палят свещи и газени лампи и топлина - пещта. Преди малко повече от сто години, човек започва да работи на електричество, което може да даде светлина, топлина, механична работа. По едно време изглеждаше, че сумата е достатъчна за вкъщи само електрическа енергия, и те биха могли да го превърне в нищо. Но каза думата си икономика: енергийна ефективност по-малко от 40%, загубата на предаване и обратно преобразуване на електрическа енергия в други форми на енергия също е значителен. Ясно е, че там, където има само трябва да се нагрява, че е препоръчително да се прави от гориво. Не е случайно, днес обсъжда една проста идея: да се върне на "фокус" в къщата, под формата на електрохимичен генератор с горивна клетка, която преобразува енергията на горивото в електрическа и топлинна енергия.
Горивни клетки. Нека външните стени на тръбите подават водород и вътре в нея - кислород. Напрежение възниква между електродите от около волта, чрез свързване на техните верига настоящите потоци, и реакцията на електрод ще обратния в които минават в клетката. Външният електрод става анод, вътрешният - катода и устройството става източник на ток - твърд оксид горивни клетки.
Едно и също устройство може да служи като горивна клетка и електролиза, което позволява да се натрупват електрическа енергия. Между ниската консумация на енергия непотърсени мощност се използва за производство на водород. електролизера за консумация пик започва като горивна клетка, производство на електроенергия от водород изчисли въглища, нефт, алкохоли и различни газове (които, например, в Бразилия, се използва като гориво за автомобили). Елементът ще бъде на базата на електрохимичен генератор, който може значително да се промени концепцията за дома енергийните доставки. Най-простият технически генератора с природен газ - метан или пропан.
Проучванията показват, че неговата енергийна ефективност, достига 70%. Останалите 30% от енергията на горивото се освобождава топлина, която може да се използва в парни турбини. Ефективността на такава комбинирана единица може да надвишава 80% - по-висока ефективност никой генератор.
Преди осем години, на Института по електрохимия висока температура, Урал клон на Руската академия на науките се направи метан капацитет демо генератор на милион киловата. Но за практическото изпълнение на делото не достига. работа за развитие, която вече е започнала, до края и още не са изправени. Задачата е много сложна, тя трябва да бъде решен в рамките на националната програма, която се опитва да развива оказаха неуспешни досега.
Електролитът е алкален натриев-литий се използва широко в автомобилната и минната промишленост. Основната цел на този електролит - изпълнен с различни алкални батерии. Той се използва за запълване на батериите на електрокарите и специален мини електрически локомотиви.
Киселинен електролит се използва за запълване на батерии оловно-кисели на леки и товарни автомобили.
За получаване на електролита баня, облицована олово, излива HF флуороводородна киселина, и към нея се прибавя на борна киселина Н3ВО3. Получената HBF4 на флуороборна киселина се филтрува и се разтваря в него въглероден кадмий. За да се получи блестящ покритие използва електролит със следния състав, г / л. Покритието се осъществява при катодна плътност на тока от 9-10 A / dm2 и температура от 50 ° С
Когато кадмий обшивка части със сложни геометрични форми, използвани раамин електролити разсейване на енергия, което е по-високо от киселината. Най-често се използва електролит със следния състав, г / л.
Покриването се извършва при катодна плътност на тока от 0.5 - 1.0 A / dm2, рН = 6.9 и температура на банята 20-25 ° С Това електролит има добра буферен капацитет и не изисква често коригиране.
С въвеждането на декстрин подобрена повърхностна структура и катодна поляризация се увеличава. Въведение флуоресцеин допринася за получаване на финозърнеста структура.
Цианидни електролити позволява да се получат покрития с много високо качество, но поради високата токсичност на компонентите и необходимостта да се използват сложни и скъпи пречиствателни станции за пречистване на отпадъчните води, заустени електролити осветление тези растения не се прилагат.
Други електролити, като етилен диамин и fenolsulfatnye, не са били широко използвани като непродуктивна работа с тях.
Пасивация на кадмиеви покрития произвеждат много по-рядко от цинк.
Когато пасивиране части потапят в продължение на 5-10 секунди в разтвор, след което те се отстраняват и старателно измити в течаща вода, суши се в поток от предмети на топъл въздух.
Така, за да обобщим: Електролити са вещества, разтвори, и сплави с други материали, които провеждат електролитно галваничен ток.
Индикация за електролитна проводимост разлика от метал трябва да се има предвид възможността да се наблюдава химическо разграждане на веществото в повече или по-малко постоянен поток на ток. Химически чисти държавни електролитите обикновено имат незначителна електропроводимост.
Терминът електролита се въвежда в науката Фарадей. KE Към електролита до последен път, са типични соли, киселини и основи, и вода. Изследвания на неводни разтвори, както и изследвания при много високи температури значително разширени тази област.
IA Ток, Kadi, Carara, PI Уолдън и др. Са показали, че не само на воден и алкохолен разтвори значително проводим, но също така решения в редица други вещества, като например течен амоняк, течен серен диоксид, и така нататък. N ,
Също така беше установено, че много от вещества и смеси от тях отлични изолатори при обикновена температура, такава като безводни оксиди на метали (калциев оксид, магнезиев т.н.), както температурата се покачва са електролитни проводници.
Известен Нернст лампа с нажежаема жичка, на принципа на който беше открит Yablochkov гений, е отлична илюстрация на тези факти. Сместа от оксиди - "нажежаема тяло" в лампата Нернст не е проводима при обикновена температура, при 700 ° е отлична и освен запазване твърда електролитна проводник.
И накрая, считам, че е необходимо да се каже определението на електролити, тази вековна Hittorf преди петдесет години: ". Електролити - е сол" Това определение Hittorf очаква част от съвременната теория за електролитна дисоциация, като посочи, че типичните солите на имот, който ние сега определят като способност за електролитна дисоциация трябва да са признак на електролит.
Позоваването
Глинка NL Проблеми и упражнения за обща химия. Учебник за средните училища. / Ед. VA Рабинович и JM Рубин. - 21th Ed. стереотип - L. Chemistry 1981.
Глинка NL Обща химия: Учебник за средните училища. - 22-ри издание. Кор. / Ed. Рабинович, VA - L. Chemistry 1982.
Глинка NL Обща химия: Учебник за висшите учебни заведения не са химически. - М. Chemistry 1988.
Lavrienko VN VP Warriors, VF . Dove и др Концепции на съвременната наука: Учебник за университети / Ед .. проф. VN Lavrienko, проф. VP Ratnikova. - М. културата и спорта, UNITY 1977.
Ландсберг GS Елементарно учебник по физика: Учебник. Към 3 м. / Ed. GS Ландсберг. Т. II. Електрически и магнитни. - 10. Изд. Ревизираната. - М. науката. Начало издание на физическа и математическа литература 1985 година.
Електрохимия на стопена сол и твърд електролит. Термодинамика на сол и оксидни системи. Свердловск. 1969.
Свързани статии