Химични реакции между електролити имат редица функции. Когато източване разтвори на натриев хлорид и калиев нитрат може да се очаква, че две нови соли се образуват - калиев хлорид и натриев нитрат:

NaCl + KNO3 = KCl + NaNO3.

Ако пишем реакцията в йонна форма:

Na + + СГ + K + + NO3- = К + + СГ + Na + + NO3-,

е лесно да се види, че йоните са в разтвор преди тяхното смесване, така че те също така са останали след източване на разтвори на соли, и не химическа реакция между йоните по този начин не е така. Вярно на изпаряване на този разтвор, ние получаваме кристали от четирите соли. Реакцията между електролита е в случай, че някой от продуктите на реакцията:

1) се утаява:

2) се разпределя под формата на газ:

3) е слаб електролит:

Теорията на електролитна дисоциация позволява единични да обясни защо солеви разтвори могат да произвеждат неутрална, кисела или алкална среда.

Ако солта, образувана от силна основа и силна киселина, неговото рН = 7.

Ако солта, образувана от силна база и слаба киселина, неговото рН> 7 - околната среда е алкална:

Ако солта се образува слаба основа и силна киселина, неговото рН <7 - среда кислая:

На NH4CI + H2O = NH4OH + СГ + Н +, NH4 + + H2O = NH4OH + Н +.

Ако солта се образува слаба основа и слаба киселина, често е не само в разтвор, но също и във въздуха (което винаги присъства, водна пара) се унищожават:

Съвременната теория за електролитна дисоциация

За разлика Arrenusu които решения считат за механична смес от електролитни йони с водните молекули, Менделеев говори за химическо взаимодействие между разтвореното вещество и разтворителя, които се образуват поради "нестабилна съединение в дисоциация състояние". Теорията на електролитната дисоциация S.Arreniusa има две съществени недостатъци. Първо, тя не сочи към колапс причинява неутрални молекули на йони, т.е. игнорира взаимодействието на йони с водни молекули, които са полярни (диполи). На второ място, тя не отчита йон-йонна взаимодействие в разтвор.

Сега е установено, че много от солите имат йонна кристална решетка и в твърдо състояние се състои от готови йони, такива като натриев хлорид кристал е конструирана на йони Na ​​+ и Cl-. След разтваряне на натриев хлорид не е дисоциацията на неутрални молекули (както обикновено пише в учебниците) и разрушаване на кристалната решетка. енергийните разходи за унищожаване компенсира кристална решетка енергия за солватиране (хидратация) йони, молекули на разтворителя (вода). Когато се разтваря във вода, газ хлороводород има химическо взаимодействие с водни молекули HCl молекули:

Така HCl протонни смени от молекула на молекула вода за образуване на хидрониев йон. Освен това, поради йони йон-дипол взаимодействия с водните молекули образуват хидратирани йони H3O + и Cl-, докато енергия се освобождава и хидратация компенсира енергия 428 кДж / мол - свързваща енергия на водородните и хлорни атоми в молекулата HCI.

Йон-йонно взаимодействие в електролитни разтвори (предимно силни електролити) дава възможност да се създаде количествен теория на електропроводимостта, се изчислява коефициента на активност (тяхното изследване излиза извън хода на училище химия).

Електролиза е процес на разлагане на електролитни разтвори или разтопява под въздействието на постоянен електрически ток. Redox реакции, свързани с откатни електрони или се присъединяват чрез електролиза се извършва в електродите. Положителен електрод към който подходящи аниони се нарича анода, отрицателен електрод, към който подходящи катиони nazyvetsya катод. Както ще тече електрод в електролизни процеси зависи главно от естеството на електролита, дали се използва електролита във формата на стопилка или разтвор от него, и електродите на materal.

Счита електролиза на натриев хлорид стопилка. При високи температури, кристалната решетка се разрушава и стопилката на сол се образува в който йоните са свободни да се движат: Na + катиони ще мигрират към катода и аниони СГ - към анода. В катода (отрицателно зареден електрод) Na + катиони са прикрепени към самите електрони (възстановен) образуване метален натрий:

Анодът (положително зареден електрод) се подава по отношение на анионите на хлора като окислител - избира от тях електроните:

Общо електролиза уравнение:

Разтворът, например натриев хлорид, с изключение на йони Na ​​+ и Cl- са налични в малки количества и йони poluchemye с дисоциация на вода:

В допълнение, в процеса на електрод може да участва и не водни молекули. Така в отрицателно зареден електрод (катод) на водните молекули могат да отдават електрони:

В анода (положително зареден електрод) водните молекули могат да даряват електрони:

По този начин, следните процеси на катода по време на електролизата може да продължи разтвор на натриев хлорид:

Първият се извършва процес, който изисква минимален разход на енергия (това съответства на минимум отрицателен потенциал Е). От разтвор на NaCl има рН = 7, т.е. [Н +] = 1 х 10-7, E за възстановяването на водород йон ще се различава от ЕО (Е = -0.413 в). Ето защо, на катода трябва процес на потока:

В анода, следните процеси може да се извърши по време на електролизата разтвор на натриев хлорид:

Първият се извършва процес, който изисква минимални разходи за енергия. В този случай, на хлора на анода се освобождава.

Резюме електролиза на разтвор на натриев хлорид, е както следва:

2H2O + 2NaCl = H2 + 2NaOH + Cl2.

Обикновено в електролиза на разтвори на следните правила.

Процеси на катода

1. На първо място метални катиони са намалени, което в електрохимичните серия напрежения са водород полето.

2. Вместо метални катиони, които са отляво на водород (от Li +, за да Al3 + inclusively) ще се възстанови водните молекули (и в кисела среда - водородни йони).

3. метали разположени между алуминий и водород ще бъдат възстановени заедно с водните молекули.

Процесите на анода

В този случай, има една допълнителна функция: необходимо е да се помисли за материала, от който са направени електродите. Разграничаване инертни (неразтворим) електроди (графит, платина) и активни (разтворими) електроди.

1. На първо място всички окислени прости аниони (Cl-, Вг-, I-, S2-).

2. Вместо кислород-съдържащ киселинен анион (CO3-, NO3-, SO42-, РО43-) се окислява при анод водните молекули.

3. алкални разтвори се окислява при анод хидроксилни йони:

При използване на разтворими аноди (Cu, Zn, Ag, Ni) метални атоми електрони дават:

и формира с метални катиони мъже + в разтвора.