வேதியியலில் எலக்ட்ரோலைட் என்றால் என்ன. எலக்ட்ரோலைட்டுகளைக் குறிக்கிறது. எந்த துகள்கள் கட்டணங்களை சுமந்து செல்கின்றன?

இவை கரைசல்கள் அல்லது உருகுகள் மின்சாரத்தை நடத்தும் பொருட்கள். அவை திரவங்கள் மற்றும் உயிரினங்களின் அடர்த்தியான திசுக்களின் இன்றியமையாத அங்கமாகும்.

எலக்ட்ரோலைட்டுகளில் அமிலங்கள், அமிலங்கள் மற்றும் உப்புகள் அடங்கும். கரைந்த அல்லது உருகிய நிலையில் மின்னோட்டத்தை நடத்தாத பொருட்கள் அல்லாத எலக்ட்ரோலைட்டுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. சர்க்கரைகள், ஆல்கஹால்கள் போன்ற பல கரிமப் பொருட்கள் இதில் அடங்கும். எலக்ட்ரோலைட் கரைசல்கள் மின்னோட்டத்தை நடத்தும் திறன், கரைக்கப்படும் போது, ​​எலக்ட்ரோலைட் மூலக்கூறுகள் மின் ரீதியாக நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களாக - அயனிகளாக சிதைந்துவிடும் என்பதன் மூலம் விளக்கப்படுகிறது. ஒரு அயனியின் சார்ஜ் அளவு, அயனியை உருவாக்கும் அணு அல்லது அணுக்களின் குழுவின் வேலன்ஸ்க்கு எண்ணியல் ரீதியாக சமம். அயனிகள் அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளிலிருந்து மின் கட்டணங்களின் முன்னிலையில் மட்டுமல்ல, பிற பண்புகளிலும் வேறுபடுகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, குளோரின் அயனிகளுக்கு வாசனை, நிறம் அல்லது குளோரின் மூலக்கூறுகளின் பிற பண்புகள் இல்லை.

நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகள் கேஷன்ஸ் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகள் அனான்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. கேஷன்கள் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் H +, உலோகங்கள்: K +, Na +, Ca 2+, Fe 3+ மற்றும் அணுக்களின் சில குழுக்கள், எடுத்துக்காட்டாக அம்மோனியம் குழு NH + 4; அயனிகள் அமில எச்சங்களான அணுக்கள் மற்றும் அணுக்களின் குழுக்களை உருவாக்குகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக Cl -, NO - 3, SO 2- 4, CO 2- 3.

E. என்ற சொல் ஃபாரடேவால் அறிவியலில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. மிக சமீப காலம் வரை, K. E. வழக்கமான உப்புகள், அமிலங்கள் மற்றும் காரங்கள், அத்துடன் நீர் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியது. நீர் அல்லாத கரைசல்கள் பற்றிய ஆய்வுகள் மற்றும் மிக அதிக வெப்பநிலையில் ஆய்வுகள் இந்த துறையை பெரிதும் விரிவுபடுத்தியுள்ளன. ஐ.ஏ. கப்லுகோவ், காடி, கராரா, பி.ஐ. வால்டன் மற்றும் பலர், நீர் மற்றும் ஆல்கஹால் கரைசல்கள் மின்னோட்டத்தை குறிப்பிடத்தக்க அளவில் நடத்துவதைக் காட்டுகின்றன, ஆனால் திரவ அம்மோனியா, திரவ சல்பர் டை ஆக்சைடு அன்ஹைட்ரைடு போன்ற பல பொருட்களில் உள்ள தீர்வுகள். நீரற்ற உலோக ஆக்சைடுகள் (கால்சியம் ஆக்சைடு, மெக்னீசியம் ஆக்சைடு, முதலியன) போன்ற சாதாரண வெப்பநிலையில் பல பொருட்கள் மற்றும் கலவைகள் சிறந்த மின்கடத்திகளாகவும், வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது மின்னாற்பகுப்பு கடத்திகளாகவும் மாறுகின்றன என்பதும் கண்டறியப்பட்டுள்ளது. புகழ்பெற்ற நெர்ன்ஸ்ட் ஒளிரும் விளக்கு, இதன் கொள்கை புத்திசாலித்தனமான யப்லோச்ச்கோவ் கண்டுபிடித்தது, இந்த உண்மைகளின் சிறந்த விளக்கத்தை வழங்குகிறது. ஆக்சைடுகளின் கலவை - ஒரு நெர்ன்ஸ்ட் விளக்கில் உள்ள "ஒளிரும் உடல்", இது சாதாரண வெப்பநிலையில் கடத்துத்திறன் இல்லாதது, 700 ° இல் சிறந்ததாக மாறும், மேலும், ஒரு திட நிலையைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது. மின்னாற்பகுப்புநடத்துனர். கனிம வேதியியலில் ஆய்வு செய்யப்பட்ட மிகவும் சிக்கலான பொருட்கள், பொருத்தமான கரைப்பான்கள் அல்லது போதுமான அதிக வெப்பநிலையில், எலக்ட்ரான்களின் பண்புகளைப் பெறலாம், நிச்சயமாக, உலோகங்கள் மற்றும் அவற்றின் கலவைகள் மற்றும் உலோகக் கடத்துத்திறன் கொண்ட சிக்கலான பொருட்கள் ஆகியவற்றைத் தவிர. நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த நேரத்தில், உருகிய வெள்ளி அயோடைடின் உலோகக் கடத்துத்திறன் பற்றிய அறிகுறிகள் இன்னும் போதுமான ஆதாரமாக இல்லை என்று கருதப்பட வேண்டும். கார்பனைக் கொண்ட பெரும்பாலான பொருட்களைப் பற்றி வேறு ஏதாவது சொல்ல வேண்டும், அதாவது கரிம வேதியியலில் படித்தவை. ஹைட்ரோகார்பன்கள் அல்லது அவற்றின் கலவைகள் (பாரஃபின், மண்ணெண்ணெய், பெட்ரோல் போன்றவை) மின்னோட்டத்தின் கடத்திகளை உருவாக்கும் கரைப்பான்கள் இருக்க வாய்ப்பில்லை. இருப்பினும், கரிம வேதியியலில் நாம் வழக்கமான எலக்ட்ரோலைட்டுகளிலிருந்து வழக்கமான எலக்ட்ரோலைட்டுகளுக்கு படிப்படியாக மாறுகிறோம்: ஆர்கானிக் அமிலங்களிலிருந்து நைட்ரோ குழுவைக் கொண்ட பீனால்கள் வரை, அத்தகைய குழுவைக் கொண்டிருக்காத பீனால்கள் வரை, ஆல்கஹால்கள், அக்வஸ் கரைசல்கள் குறைந்த மின்கடத்திகளுக்கு சொந்தமானது. மின் உற்சாக சக்திகள் மற்றும் , இறுதியாக, ஹைட்ரோகார்பன்களுக்கு - வழக்கமான மின்கடத்திகள். பல கரிம மற்றும் ஓரளவு கனிம சேர்மங்களுக்கு, வெப்பநிலையின் அதிகரிப்பு அவற்றை ஈ. ஆக மாற்றும் என்று எதிர்பார்ப்பது கடினம், ஏனெனில் இந்த பொருட்கள் வெப்பத்தின் செயல்பாட்டிலிருந்து முன்னதாகவே சிதைகின்றன.

எலக்ட்ரோலைட் என்றால் என்ன என்ற கேள்வி, அதைத் தீர்க்க மின்னாற்பகுப்பு விலகல் கோட்பாடு கொண்டுவரப்படும் வரை நிச்சயமற்ற நிலையில் இருந்தது.

மின்னாற்பகுப்பு விலகல்.

எலக்ட்ரோலைட் மூலக்கூறுகளை அயனிகளாக சிதைப்பது எலக்ட்ரோலைடிக் விலகல் அல்லது அயனியாக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது ஒரு மீளக்கூடிய செயல்முறையாகும், அதாவது, பல எலக்ட்ரோலைட் மூலக்கூறுகள் அயனிகளாக சிதைந்துவிடும், அவற்றில் பல அயனிகளில் இருந்து மீண்டும் உருவாகின்றன. .

எலக்ட்ரோலைட்டுகளை அயனிகளாகப் பிரிப்பதைப் பொதுச் சமன்பாட்டின் மூலம் குறிப்பிடலாம்: , KmAn என்பது ஒரு பிரிக்கப்படாத மூலக்கூறு, K z+ 1 என்பது z 1 நேர்மறைக் கட்டணங்களைக் கொண்ட ஒரு கேஷன், மேலும் z- 2 என்பது z 2 எதிர்மறை கட்டணங்களைக் கொண்ட ஒரு அயனி, m மற்றும் n ஒரு எலக்ட்ரோலைட் மூலக்கூறின் விலகலின் போது உருவாகும் கேஷன்கள் மற்றும் அனான்களின் எண்ணிக்கை. உதாரணமாக, .
ஒரு கரைசலில் உள்ள நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை அயனிகளின் எண்ணிக்கை வேறுபட்டிருக்கலாம், ஆனால் கேஷன்களின் மொத்த மின்னூட்டம் எப்போதும் அனான்களின் மொத்த மின்னூட்டத்திற்கு சமமாக இருக்கும், எனவே தீர்வு முழுவதுமாக மின்சாரம் நடுநிலையானது.
வலுவான எலக்ட்ரோலைட்டுகள் கரைசலில் எந்த செறிவிலும் அயனிகளாக முற்றிலும் பிரிக்கப்படுகின்றன. இதில் வலுவான அமிலங்கள் (பார்க்க), வலுவான தளங்கள் மற்றும் கிட்டத்தட்ட அனைத்து உப்புகளும் (பார்க்க) அடங்கும். பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட்டுகள், இதில் பலவீனமான அமிலங்கள் மற்றும் தளங்கள் மற்றும் சில உப்புகள், அதாவது சப்லிமேட் HgCl 2 போன்றவை, பகுதியளவு மட்டுமே பிரிகின்றன; அவற்றின் விலகலின் அளவு, அதாவது, அயனிகளாக சிதைந்த மூலக்கூறுகளின் விகிதம், தீர்வு செறிவு குறைவதால் அதிகரிக்கிறது.
கரைசல்களில் உள்ள அயனிகளாக சிதைவதற்கான எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் திறனின் அளவீடு, மின்னாற்பகுப்பு விலகல் மாறிலி (அயனியாக்கம் மாறிலி), சமமாக இருக்கும்
கரைசலில் உள்ள தொடர்புடைய துகள்களின் செறிவுகள் சதுர அடைப்புக்குறிக்குள் காட்டப்படுகின்றன.

1. எலக்ட்ரோலைட்டுகள்

1.1 மின்னாற்பகுப்பு விலகல். விலகல் பட்டம். எலக்ட்ரோலைட் பவர்

மின்னாற்பகுப்பு விலகல் கோட்பாட்டின் படி, உப்புகள், அமிலங்கள், ஹைட்ராக்சைடுகள், தண்ணீரில் கரைந்து, முழுமையாகவோ அல்லது பகுதியாகவோ சுயாதீன துகள்களாக சிதைகின்றன - அயனிகள்.

துருவ கரைப்பான் மூலக்கூறுகளின் செல்வாக்கின் கீழ் பொருள் மூலக்கூறுகளை அயனிகளாக சிதைக்கும் செயல்முறை மின்னாற்பகுப்பு விலகல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. கரைசல்களில் அயனிகளாகப் பிரியும் பொருட்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன எலக்ட்ரோலைட்டுகள்.இதன் விளைவாக, தீர்வு மின்சாரத்தை நடத்தும் திறனைப் பெறுகிறது, ஏனெனில் மொபைல் மின்சார சார்ஜ் கேரியர்கள் அதில் தோன்றும். இந்த கோட்பாட்டின் படி, தண்ணீரில் கரைக்கப்படும் போது, ​​எலக்ட்ரோலைட்டுகள் நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகளாக உடைகின்றன (பிரிகின்றன). நேர்மறை சார்ஜ் அயனிகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன கேஷன்ஸ்; எடுத்துக்காட்டாக, ஹைட்ரஜன் மற்றும் உலோக அயனிகள் இதில் அடங்கும். எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன அனான்கள்; இதில் அமில எச்சங்கள் மற்றும் ஹைட்ராக்சைடு அயனிகளின் அயனிகள் அடங்கும்.

விலகல் செயல்முறையை அளவுகோலாக வகைப்படுத்த, விலகல் பட்டம் என்ற கருத்து அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. ஒரு எலக்ட்ரோலைட்டின் விலகல் அளவு (α) என்பது கொடுக்கப்பட்ட கரைசலில் அயனிகளாக சிதைந்த அதன் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையின் விகிதமாகும் ( n ), கரைசலில் உள்ள அதன் மூலக்கூறுகளின் மொத்த எண்ணிக்கைக்கு ( N), அல்லது

α = .

மின்னாற்பகுப்பு விலகலின் அளவு பொதுவாக ஒரு அலகின் பின்னங்களில் அல்லது சதவீதமாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.

0.3 (30%) க்கும் அதிகமான விலகல் அளவு கொண்ட எலக்ட்ரோலைட்டுகள் பொதுவாக வலுவானவை, 0.03 (3%) முதல் 0.3 (30%) வரை விலகல் அளவு - நடுத்தர, 0.03 (3%) க்கும் குறைவான - பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட்டுகள். எனவே, 0.1 M தீர்வுக்கு CH3COOH α = 0.013 (அல்லது 1.3%). எனவே, அசிட்டிக் அமிலம் ஒரு பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட் ஆகும். ஒரு பொருளின் கரைந்த மூலக்கூறுகளின் எந்தப் பகுதி அயனிகளாக உடைந்துள்ளது என்பதை விலகலின் அளவு காட்டுகிறது. அக்வஸ் கரைசல்களில் எலக்ட்ரோலைட்டின் மின்னாற்பகுப்பு விலகலின் அளவு எலக்ட்ரோலைட்டின் தன்மை, அதன் செறிவு மற்றும் வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது.

அவற்றின் இயல்பு மூலம், எலக்ட்ரோலைட்டுகளை இரண்டு பெரிய குழுக்களாக பிரிக்கலாம்: வலுவான மற்றும் பலவீனமான. வலுவான எலக்ட்ரோலைட்டுகள்ஏறக்குறைய முற்றிலும் பிரிக்கவும் (α = 1).

வலுவான எலக்ட்ரோலைட்டுகள் அடங்கும்:

1) அமிலங்கள் (H 2 SO 4, HCl, HNO 3, HBr, HI, HClO 4, H M nO 4);

2) தளங்கள் - முக்கிய துணைக்குழுவின் (காரம்) முதல் குழுவின் உலோக ஹைட்ராக்சைடுகள் - LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH , அத்துடன் கார பூமி உலோகங்களின் ஹைட்ராக்சைடுகள் - Ba (OH) 2, Ca (OH) 2, Sr (OH) 2;.

3) நீரில் கரையக்கூடிய உப்புகள் (கரைதிறன் அட்டவணையைப் பார்க்கவும்).

பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட்டுகள் கரைசல்களில் அயனிகளாகப் பிரிகின்றன, அவை முக்கியமாக பிரிக்கப்படாத நிலையில் (மூலக்கூறு வடிவத்தில்) காணப்படுகின்றன. பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட்டுகளுக்கு, பிரிக்கப்படாத மூலக்கூறுகள் மற்றும் அயனிகளுக்கு இடையில் ஒரு சமநிலை நிறுவப்படுகிறது.

பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட்டுகள் அடங்கும்:

1) கனிம அமிலங்கள் ( H 2 CO 3, H 2 S, HNO 2, H 2 SO 3, HCN, H 3 PO 4, H 2 SiO 3, HCNS, HClO, முதலியன);

2) நீர் (H 2 O);

3) அம்மோனியம் ஹைட்ராக்சைடு ( NH 4 OH);

4) பெரும்பாலான கரிம அமிலங்கள்

(உதாரணமாக, அசிட்டிக் CH 3 COOH, ஃபார்மிக் HCOOH);

5) கரையாத மற்றும் சிறிது கரையக்கூடிய உப்புகள் மற்றும் சில உலோகங்களின் ஹைட்ராக்சைடுகள் (கரைதிறன் அட்டவணையைப் பார்க்கவும்).

செயல்முறை மின்னாற்பகுப்பு விலகல்வேதியியல் சமன்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி சித்தரிக்கப்பட்டது. எடுத்துக்காட்டாக, ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தின் விலகல் (HCஎல் ) பின்வருமாறு எழுதப்பட்டுள்ளது:

HCl → H + + Cl – .

உலோக கேஷன்கள் மற்றும் ஹைட்ராக்சைடு அயனிகளை உருவாக்க அடிப்படைகள் பிரிக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, KOH இன் விலகல்

KOH → K + + OH – .

பாலிபாசிக் அமிலங்கள், அதே போல் பாலிவலன்ட் உலோகங்களின் தளங்கள், படிப்படியாக பிரிக்கப்படுகின்றன. உதாரணமாக,

H 2 CO 3 H + + HCO 3 – ,

HCO 3 – H + + CO 3 2– .

முதல் சமநிலை - முதல் படி படி விலகல் - மாறிலி வகைப்படுத்தப்படும்

.

இரண்டாம் நிலை விலகலுக்கு:

.

கார்போனிக் அமிலத்தின் விஷயத்தில், விலகல் மாறிலிகள் பின்வரும் மதிப்புகளைக் கொண்டுள்ளன: கே I = 4.3× 10 -7, கே II = 5.6 × 10-11. எப்போதும் படிநிலை விலகலுக்கு கேநான்> கே II > கே III >... , ஏனெனில் ஒரு நடுநிலை மூலக்கூறிலிருந்து பிரிக்கப்படும் போது, ​​அயனியைப் பிரிக்க செலவழிக்க வேண்டிய ஆற்றல் குறைவாக இருக்கும்.

சராசரி (சாதாரண) உப்புகள், நீரில் கரையக்கூடியவை, அமில எச்சத்தின் நேர்மறை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உலோக அயனிகள் மற்றும் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகளை உருவாக்குவதற்கு பிரிக்கப்படுகின்றன.

Ca(NO 3) 2 → Ca 2+ + 2NO 3 –

அல் 2 (SO 4) 3 → 2Al 3+ +3SO 4 2–.

அமில உப்புகள் (ஹைட்ரோசால்ட்டுகள்) என்பது அயனியில் ஹைட்ரஜனைக் கொண்ட எலக்ட்ரோலைட்டுகள் ஆகும், அவை ஹைட்ரஜன் அயன் H + வடிவத்தில் பிரிக்கப்படலாம். அமில உப்புகள் பாலிபாசிக் அமிலங்களிலிருந்து பெறப்பட்ட ஒரு பொருளாகக் கருதப்படுகின்றன, இதில் அனைத்து ஹைட்ரஜன் அணுக்களும் உலோகத்தால் மாற்றப்படுவதில்லை. அமில உப்புகளின் விலகல் நிலைகளில் நிகழ்கிறது, எடுத்துக்காட்டாக:

KHCO 3 → K + + HCO 3 – (முதல் நிலை)

எலக்ட்ரோலைட்டுகள் என்பது உருகும் அல்லது கரைசல்கள் மின்சாரத்தை நடத்தும் பொருட்கள். எலக்ட்ரோலைட்டுகளில் அமிலங்கள், தளங்கள் மற்றும் பெரும்பாலான உப்புகள் அடங்கும்.

எலக்ட்ரோலைட் விலகல்

எலக்ட்ரோலைட்டுகளில் அயனி அல்லது அதிக துருவ கோவலன்ட் பிணைப்புகள் கொண்ட பொருட்கள் அடங்கும். முந்தையது கரைந்த அல்லது உருகிய நிலைக்கு மாற்றப்படுவதற்கு முன்பே அயனிகளின் வடிவத்தில் உள்ளது. எலக்ட்ரோலைட்டுகளில் உப்புகள், அமிலங்கள் மற்றும் அமிலங்கள் உள்ளன.

அரிசி. 1. எலக்ட்ரோலைட்டுகளுக்கும் அல்லாத எலக்ட்ரோலைட்டுகளுக்கும் இடையிலான வேறுபாட்டை அட்டவணைப்படுத்தவும்.

வலுவான மற்றும் பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட்டுகள் உள்ளன. வலுவான எலக்ட்ரோலைட்டுகள், தண்ணீரில் கரைக்கப்படும் போது, ​​அயனிகளாக முற்றிலும் பிரிக்கப்படுகின்றன. இதில் அடங்கும்: கிட்டத்தட்ட அனைத்து கரையக்கூடிய உப்புகள், பல கனிம அமிலங்கள் (உதாரணமாக, H 2 SO 4, HNO 3, HCl), காரம் மற்றும் கார பூமி உலோகங்களின் ஹைட்ராக்சைடுகள். பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட்டுகள், தண்ணீரில் கரைந்தால், அயனிகளாக சிறிது பிரிந்துவிடும். இதில் ஏறக்குறைய அனைத்து கரிம அமிலங்கள், சில கனிம அமிலங்கள் (உதாரணமாக, H 2 CO 3), பல ஹைட்ராக்சைடுகள் (காரம் மற்றும் கார பூமி உலோகங்களின் ஹைட்ராக்சைடுகள் தவிர) அடங்கும்.

அரிசி. 2. வலுவான மற்றும் பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் அட்டவணை.

நீர் ஒரு பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட் ஆகும்.

மற்ற இரசாயன எதிர்வினைகளைப் போலவே, கரைசல்களில் மின்னாற்பகுப்பு விலகல் விலகல் சமன்பாடுகளின் வடிவத்தில் எழுதப்படுகிறது. அதே நேரத்தில், வலுவான எலக்ட்ரோலைட்டுகளுக்கு செயல்முறை மீளமுடியாததாகவும், நடுத்தர வலிமை மற்றும் பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட்டுகளுக்கு - மீளக்கூடிய செயல்முறையாகவும் கருதப்படுகிறது.

அமிலங்கள்- இவை எலக்ட்ரோலைட்டுகள், நீர்நிலைக் கரைசல்களில் இவற்றின் விலகல் ஹைட்ரஜன் அயனிகள் கேஷன்களாக உருவாகும்போது நிகழ்கிறது. பாலிபாசிக் அமிலங்கள் படிப்படியாக பிரிகின்றன. ஒவ்வொரு அடுத்தடுத்த படியும் அதிக மற்றும் அதிக சிரமத்துடன் தொடர்கிறது, ஏனெனில் அமில எச்சங்களின் அயனிகள் பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட்டுகள்.

மைதானம்- ஹைட்ராக்சைடு அயனி OH-ஐ ஒரு அயனியாக உருவாக்குவதற்கு அக்வஸ் கரைசலில் பிரியும் எலக்ட்ரோலைட்டுகள். ஹைட்ராக்சைடு அயனியின் உருவாக்கம் அடிப்படைகளின் பொதுவான அம்சமாகும் மற்றும் வலுவான தளங்களின் பொதுவான பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது: கார தன்மை, கசப்பான சுவை, தொடுவதற்கு சோப்பு, ஒரு காட்டிக்கு எதிர்வினை, அமிலங்களின் நடுநிலைப்படுத்தல் போன்றவை.

அல்காலிஸ், சிறிதளவு கரையக்கூடியவை கூட (உதாரணமாக, பேரியம் ஹைட்ராக்சைடு Ba(OH) 2) முற்றிலும் பிரிந்துவிடும், எடுத்துக்காட்டாக:

Ba(OH) 2 =Ba 2 +2OH-

உப்புகள்ஒரு உலோக கேஷன் மற்றும் அமில எச்சத்தை உருவாக்குவதற்கு நீர் கரைசலில் பிரிந்து செல்லும் எலக்ட்ரோலைட்டுகள். உப்புகள் படிப்படியாக பிரிக்கப்படுவதில்லை, ஆனால் முற்றிலும்:

Сa(NO 3) 2 =Ca 2 + +2NO 3 –

மின்னாற்பகுப்பு விலகல் கோட்பாடு

எலக்ட்ரோலைட்டுகள்- கரைசல்களில் மின்னாற்பகுப்பு விலகலுக்கு உட்படும் பொருட்கள் அல்லது உருகும் மற்றும் அயனிகளின் இயக்கம் காரணமாக மின்னோட்டத்தை நடத்துகின்றன.

மின்னாற்பகுப்பு விலகல் என்பது நீரில் கரைக்கப்படும் போது எலக்ட்ரோலைட்டுகளை அயனிகளாக உடைப்பதாகும்.

நவீன புரிதலில் மின்னாற்பகுப்பு விலகல் கோட்பாடு (S. Arrhenius, 1887) பின்வரும் விதிகளை உள்ளடக்கியது:

• நீரில் கரைக்கப்படும் போது, ​​எலக்ட்ரோலைட்டுகள் அயனிகளாக உடைந்து (பிரிந்து) - நேர்மறை (கேஷன்ஸ்) மற்றும் எதிர்மறை (அயனிகள்). அயனிப் பிணைப்புகள் (உப்புக்கள், காரங்கள்) கொண்ட சேர்மங்களுக்கு அயனியாக்கம் மிக எளிதாக நிகழ்கிறது, அவை கரைக்கப்படும் போது (படிக லட்டியை அழிக்கும் எண்டோடெர்மிக் செயல்முறை), நீரேற்ற அயனிகளை உருவாக்குகிறது.

அரிசி. 3. உப்பு மின்னாற்பகுப்பு விலகல் திட்டம்.

அயன் நீரேற்றம் என்பது ஒரு வெப்ப வெப்ப செயல்முறை ஆகும். ஆற்றல் செலவுகள் மற்றும் ஆதாயங்களின் விகிதம் ஒரு தீர்வில் அயனியாக்கம் சாத்தியத்தை தீர்மானிக்கிறது. ஒரு துருவ கோவலன்ட் பிணைப்பைக் கொண்ட ஒரு பொருள் (உதாரணமாக, ஹைட்ரஜன் குளோரைடு HCl) கரைக்கப்படும்போது, ​​நீர் இருமுனைகள் கரைந்த மூலக்கூறின் தொடர்புடைய துருவங்களைச் சார்ந்து, பிணைப்பைத் துருவப்படுத்தி அதை அயனியாக மாற்றுகிறது, அதைத் தொடர்ந்து அயனிகளின் நீரேற்றம் செய்யப்படுகிறது. . இந்த செயல்முறை மீளக்கூடியது மற்றும் முழுமையாகவோ அல்லது பகுதியாகவோ நிகழலாம்.

• நீரேற்றப்பட்ட அயனிகள் நிலையானவை மற்றும் கரைசலில் தோராயமாக நகரும். மின்னோட்டத்தின் செல்வாக்கின் கீழ், இயக்கம் திசையாகிறது: கேஷன்கள் எதிர்மறை பெல்ட்டை (கேத்தோடு) நோக்கி நகரும், மற்றும் அனான்கள் நேர்மறை பெல்ட்டை (அனோட்) நோக்கி நகரும்.
• விலகல் (அயனியாக்கம்) என்பது மீளக்கூடிய செயல்முறையாகும். அயனியாக்கத்தின் முழுமை, எலக்ட்ரோலைட்டின் தன்மை (கார உப்புகள் கிட்டத்தட்ட முற்றிலும் பிரிந்துவிடும்), அதன் செறிவு (அதிகரிக்கும் செறிவுடன், அயனியாக்கம் கடினமாகிறது), வெப்பநிலை (வெப்பநிலை அதிகரிப்பது விலகலை ஊக்குவிக்கிறது), மற்றும் கரைப்பானின் தன்மை (அயனியாக்கம் மட்டுமே நிகழ்கிறது. ஒரு துருவ கரைப்பானில், குறிப்பாக, நீர்).

எலக்ட்ரோலைட்டுகள் மின்னோட்டத்தை கடக்க அனுமதிக்கும் அயனிகளின் அதிக செறிவு கொண்ட தீர்வுகள். ஒரு விதியாக, இவை உப்புகள், அமிலங்கள் மற்றும் காரங்களின் நீர் தீர்வுகள்.

மனித மற்றும் விலங்கு உடலில், எலக்ட்ரோலைட்டுகள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன: உதாரணமாக, இரும்பு அயனிகளுடன் கூடிய இரத்த எலக்ட்ரோலைட்கள் திசுக்களுக்கு ஆக்ஸிஜனைக் கடத்துகின்றன; பொட்டாசியம் மற்றும் சோடியம் அயனிகள் கொண்ட எலக்ட்ரோலைட்டுகள் உடலின் நீர்-உப்பு சமநிலை, குடல் மற்றும் இதய செயல்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்துகின்றன.

பண்புகள்

தூய நீர், நீரற்ற உப்புகள், அமிலங்கள் மற்றும் காரங்கள் மின்னோட்டத்தை நடத்துவதில்லை. கரைசல்களில், பொருட்கள் அயனிகளாக சிதைந்து மின்னோட்டத்தை நடத்துகின்றன. அதனால்தான் எலக்ட்ரோலைட்டுகள் இரண்டாம் வரிசை கடத்திகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன (உலோகங்களுக்கு மாறாக). எலக்ட்ரோலைட்டுகள் உருகலாம் மற்றும் சில படிகங்கள், குறிப்பாக சிர்கோனியம் டை ஆக்சைடு மற்றும் சில்வர் அயோடைடு.

எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் முக்கிய சொத்து மின்னாற்பகுப்பு விலகலுக்கான திறன் ஆகும், அதாவது, நீர் மூலக்கூறுகளுடன் (அல்லது பிற கரைப்பான்கள்) சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகளுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது மூலக்கூறுகளின் சிதைவு.

கரைசலில் உருவாகும் அயனிகளின் வகையின் அடிப்படையில், எலக்ட்ரோலைட் அல்கலைன் (மின் கடத்துத்திறன் உலோக அயனிகள் மற்றும் OH-), உப்பு மற்றும் அமிலம் (H+ அயனிகள் மற்றும் அமில அடிப்படை எச்சங்களுடன்) என வேறுபடுத்தப்படுகிறது.

ஒரு எலக்ட்ரோலைட்டின் பிரித்தெடுக்கும் திறனை அளவுரீதியாக வகைப்படுத்த, "பிரிவு பட்டம்" அளவுரு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. இந்த மதிப்பு சிதைவுக்கு உட்பட்ட மூலக்கூறுகளின் சதவீதத்தை பிரதிபலிக்கிறது. இது சார்ந்துள்ளது:
பொருள் தன்னை;
கரைப்பான்;
பொருள் செறிவு;
வெப்பநிலை.

எலக்ட்ரோலைட்டுகள் வலுவான மற்றும் பலவீனமாக பிரிக்கப்படுகின்றன. மறுஉருவாக்கம் சிறப்பாக கரைகிறது (அயனிகளாக உடைகிறது), எலக்ட்ரோலைட் வலிமையானது, அது மின்னோட்டத்தை சிறப்பாக நடத்துகிறது. வலுவான எலக்ட்ரோலைட்டுகளில் காரங்கள், வலுவான அமிலங்கள் மற்றும் கரையக்கூடிய உப்புகள் ஆகியவை அடங்கும்.

பேட்டரிகளில் பயன்படுத்தப்படும் எலக்ட்ரோலைட்டுகளுக்கு, அடர்த்தி போன்ற அளவுரு மிகவும் முக்கியமானது. பேட்டரியின் இயக்க நிலைமைகள், அதன் திறன் மற்றும் சேவை வாழ்க்கை அதை சார்ந்துள்ளது. ஹைட்ரோமீட்டர்களைப் பயன்படுத்தி அடர்த்தி தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

எலக்ட்ரோலைட்டுகளுடன் பணிபுரியும் போது முன்னெச்சரிக்கைகள்

மிகவும் பிரபலமான எலக்ட்ரோலைட்டுகள் செறிவூட்டப்பட்ட சல்பூரிக் அமிலம் மற்றும் காரத்தின் தீர்வு - பெரும்பாலும் பொட்டாசியம், சோடியம் மற்றும் லித்தியம் ஹைட்ராக்சைடுகள். அவை அனைத்தும் தோல் மற்றும் சளி சவ்வுகளுக்கு இரசாயன தீக்காயங்களை ஏற்படுத்துகின்றன, மேலும் கண்களுக்கு மிகவும் ஆபத்தான தீக்காயங்களை ஏற்படுத்துகின்றன. அதனால்தான், அத்தகைய எலக்ட்ரோலைட்டுகளுடன் கூடிய அனைத்து வேலைகளும் ஒரு தனி, நன்கு காற்றோட்டமான அறையில் செய்யப்பட வேண்டும், பாதுகாப்பு உபகரணங்களைப் பயன்படுத்தி: ஆடை, முகமூடிகள், கண்ணாடிகள், ரப்பர் கையுறைகள்.
எலக்ட்ரோலைட்டுகளுடன் வேலை செய்யப்படும் அறைக்கு அருகில் நடுநிலைப்படுத்தும் முகவர்கள் மற்றும் நீர் குழாய் கொண்ட முதலுதவி பெட்டியை வைத்திருக்க வேண்டும்.
அமில தீக்காயங்கள் சோடா கரைசலுடன் நடுநிலைப்படுத்தப்படுகின்றன (1 கப் தண்ணீருக்கு 1 தேக்கரண்டி).
ஆல்காலி தீக்காயங்கள் போரிக் அமிலத்தின் கரைசலுடன் நடுநிலைப்படுத்தப்படுகின்றன (1 கப் தண்ணீருக்கு 1 தேக்கரண்டி).
கண்களைக் கழுவுவதற்கு, நடுநிலைப்படுத்தும் தீர்வுகள் இரண்டு மடங்கு பலவீனமாக இருக்க வேண்டும்.
சேதமடைந்த தோல் பகுதிகள் முதலில் ஒரு நடுநிலைப்படுத்தி, பின்னர் சோப்பு மற்றும் தண்ணீருடன் கழுவப்படுகின்றன.
எலக்ட்ரோலைட் சிந்தப்பட்டால், அது மரத்தூள் மூலம் சேகரிக்கப்பட்டு, பின்னர் ஒரு நடுநிலைப்படுத்தி மற்றும் உலர் துடைக்கப்படுகிறது.

எலக்ட்ரோலைட்டுடன் பணிபுரியும் போது, ​​நீங்கள் வேண்டும் அனைத்து பாதுகாப்பு தேவைகள். உதாரணமாக, அமிலம் தண்ணீரில் ஊற்றப்படுகிறது (மற்றும் நேர்மாறாக அல்ல!) கைமுறையாக அல்ல, ஆனால் சாதனங்களின் உதவியுடன். திட காரத்தின் துண்டுகள் உங்கள் கைகளால் அல்ல, ஆனால் இடுக்கி அல்லது கரண்டியால் தண்ணீரில் குறைக்கப்படுகின்றன. வெவ்வேறு வகையான எலக்ட்ரோலைட்டுகள் கொண்ட பேட்டரிகளுடன் ஒரே அறையில் நீங்கள் வேலை செய்ய முடியாது, மேலும் அவற்றை ஒன்றாக சேமிப்பதும் தடைசெய்யப்பட்டுள்ளது.

சில வேலைகளுக்கு எலக்ட்ரோலைட்டை "கொதித்தல்" தேவைப்படுகிறது. இது எரியக்கூடிய மற்றும் வெடிக்கும் வாயுவான ஹைட்ரஜனை வெளியிடுகிறது. அத்தகைய வளாகங்களில், வெடிப்பு-தடுப்பு மின் வயரிங் மற்றும் மின் சாதனங்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும், புகைபிடித்தல் மற்றும் திறந்த தீப்பிழம்புகளுடன் எந்த வேலையும் தடைசெய்யப்பட்டுள்ளது.

பிளாஸ்டிக் கொள்கலன்களில் எலக்ட்ரோலைட்களை சேமிக்கவும். கண்ணாடி, பீங்கான், பீங்கான் உணவுகள் மற்றும் கருவிகள் வேலைக்கு ஏற்றவை.

அடுத்த கட்டுரையில் எலக்ட்ரோலைட்டின் வகைகள் மற்றும் பயன்பாடுகள் பற்றி மேலும் கூறுவோம்.

எலக்ட்ரோலைட்டுகள் வேதியியல் பொருட்களாக பண்டைய காலங்களிலிருந்து அறியப்படுகின்றன. இருப்பினும், அவர்கள் தங்கள் பயன்பாட்டின் பெரும்பாலான பகுதிகளை ஒப்பீட்டளவில் சமீபத்தில் கைப்பற்றியுள்ளனர். இந்த பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான தொழில்துறையின் மிக உயர்ந்த முன்னுரிமைப் பகுதிகளைப் பற்றி விவாதிப்போம், மேலும் பிந்தையது என்ன, அவை எவ்வாறு ஒருவருக்கொருவர் வேறுபடுகின்றன என்பதைக் கண்டுபிடிப்போம். ஆனால் வரலாற்றில் ஒரு பயணத்துடன் ஆரம்பிக்கலாம்.

கதை

பழமையான அறியப்பட்ட எலக்ட்ரோலைட்டுகள் பண்டைய உலகில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட உப்புகள் மற்றும் அமிலங்கள் ஆகும். இருப்பினும், எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகள் பற்றிய கருத்துக்கள் காலப்போக்கில் உருவாகியுள்ளன. இந்த செயல்முறைகளின் கோட்பாடுகள் 1880 களில் இருந்து உருவாகியுள்ளன, பல கண்டுபிடிப்புகள் எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் பண்புகள் பற்றிய கோட்பாடுகளுடன் தொடர்புடையவை. தண்ணீருடன் எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் தொடர்புகளின் வழிமுறைகளை விவரிக்கும் கோட்பாடுகளில் பல தரமான பாய்ச்சல்கள் காணப்பட்டன (எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, தீர்வில் மட்டுமே அவை தொழில்துறையில் பயன்படுத்தப்படும் பண்புகளைப் பெறுகின்றன).

எலக்ட்ரோலைட்டுகள் மற்றும் அவற்றின் பண்புகள் பற்றிய கருத்துக்களின் வளர்ச்சியில் மிகப்பெரிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்திய பல கோட்பாடுகளை இப்போது விரிவாக ஆராய்வோம். நாம் ஒவ்வொருவரும் பள்ளியில் படித்த மிகவும் பொதுவான மற்றும் எளிமையான கோட்பாட்டுடன் ஆரம்பிக்கலாம்.

மின்னாற்பகுப்பு விலகலின் அர்ஹீனியஸ் கோட்பாடு

1887 ஆம் ஆண்டில், ஸ்வீடிஷ் வேதியியலாளர் மற்றும் வில்ஹெல்ம் ஆஸ்ட்வால்ட் ஆகியோர் மின்னாற்பகுப்பு விலகல் கோட்பாட்டை உருவாக்கினர். இருப்பினும், இங்கே அது அவ்வளவு எளிதல்ல. அர்ஹீனியஸ் தானே தீர்வுகளின் இயற்பியல் கோட்பாடு என்று அழைக்கப்படுவதை ஆதரிப்பவர், இது தண்ணீருடன் ஒரு பொருளின் கூறுகளின் தொடர்புகளை கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளவில்லை மற்றும் கரைசலில் இலவச சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் (அயனிகள்) இருப்பதாக வாதிட்டார். மூலம், இந்த நிலையில் இருந்து மின்னாற்பகுப்பு விலகல் இன்று பள்ளியில் கருதப்படுகிறது.

இந்த கோட்பாடு என்ன வழங்குகிறது மற்றும் தண்ணீருடன் பொருட்களின் தொடர்புகளின் வழிமுறையை நமக்கு எவ்வாறு விளக்குகிறது என்பதைப் பற்றி பேசலாம். மற்றதைப் போலவே, அவள் பயன்படுத்தும் பல போஸ்டுலேட்டுகள் உள்ளன:

1. தண்ணீருடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​பொருள் அயனிகளாக உடைகிறது (நேர்மறை - கேஷன் மற்றும் எதிர்மறை - அயனி). இந்த துகள்கள் நீரேற்றத்திற்கு உட்படுகின்றன: அவை நீர் மூலக்கூறுகளை ஈர்க்கின்றன, அவை ஒரு பக்கத்தில் நேர்மறையாகவும் மறுபுறம் எதிர்மறையாகவும் (இருமுனையை உருவாக்குகின்றன), இதன் விளைவாக அவை அக்வா வளாகங்களாக (கரைப்பான்கள்) உருவாகின்றன.

2. விலகல் செயல்முறை மீளக்கூடியது - அதாவது, ஒரு பொருள் அயனிகளாக உடைந்திருந்தால், எந்த காரணிகளின் செல்வாக்கின் கீழ் அது மீண்டும் அதன் அசல் வடிவமாக மாறும்.

3. நீங்கள் தீர்வுக்கு மின்முனைகளை இணைத்து, மின்னோட்டத்தை இயக்கினால், கேஷன்கள் எதிர்மறை மின்முனைக்கு - கேத்தோடு, மற்றும் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட ஒன்றுக்கு அனான்கள் - நேர்மின்முனைக்கு நகரத் தொடங்கும். அதனால்தான் தண்ணீரில் அதிகம் கரையக்கூடிய பொருட்கள் தண்ணீரை விட மின்சாரத்தை சிறப்பாக நடத்துகின்றன. அதே காரணத்திற்காக அவை எலக்ட்ரோலைட்டுகள் என்று அழைக்கப்பட்டன.

4. எலக்ட்ரோலைட் ஒரு பொருளின் சதவீதத்தை வகைப்படுத்துகிறது, அது கரைந்துவிட்டது. இந்த காட்டி கரைப்பான் மற்றும் கரைந்த பொருளின் பண்புகள், பிந்தையவற்றின் செறிவு மற்றும் வெளிப்புற வெப்பநிலை ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.

இங்கே, உண்மையில், இந்த எளிய கோட்பாட்டின் அனைத்து முக்கிய இடுகைகளும் உள்ளன. எலக்ட்ரோலைட் கரைசலில் என்ன நடக்கிறது என்பதை விவரிக்க இந்த கட்டுரையில் அவற்றைப் பயன்படுத்துவோம். இந்த இணைப்புகளின் உதாரணங்களை சிறிது நேரம் கழித்து பார்ப்போம், ஆனால் இப்போது மற்றொரு கோட்பாட்டைப் பார்ப்போம்.

அமிலங்கள் மற்றும் தளங்களின் லூயிஸ் கோட்பாடு

மின்னாற்பகுப்பு விலகல் கோட்பாட்டின் படி, அமிலம் என்பது ஹைட்ரஜன் கேஷன் இருக்கும் கரைசலில் உள்ள ஒரு பொருளாகும், மேலும் அடித்தளம் என்பது ஒரு கலவையாகும், இது கரைசலில் ஹைட்ராக்சைடு அயனியாக சிதைகிறது. பிரபல வேதியியலாளர் கில்பர்ட் லூயிஸ் பெயரிடப்பட்ட மற்றொரு கோட்பாடு உள்ளது. இது அமிலம் மற்றும் அடித்தளத்தின் கருத்தை ஓரளவு விரிவுபடுத்த அனுமதிக்கிறது. லூயிஸின் கோட்பாட்டின் படி, அமிலங்கள் என்பது இலவச எலக்ட்ரான் சுற்றுப்பாதைகளைக் கொண்ட ஒரு பொருளின் மூலக்கூறுகள் மற்றும் மற்றொரு மூலக்கூறிலிருந்து எலக்ட்ரானை ஏற்றுக்கொள்ளும் திறன் கொண்டவை. அமிலத்தின் "பயன்பாட்டிற்கு" ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட எலக்ட்ரான்களை தானம் செய்யும் திறன் கொண்ட துகள்கள் அடிப்படைகள் என்று யூகிக்க எளிதானது. இங்கே மிகவும் சுவாரஸ்யமானது என்னவென்றால், ஒரு எலக்ட்ரோலைட் மட்டுமல்ல, தண்ணீரில் கரையாத எந்தவொரு பொருளும் கூட ஒரு அமிலம் அல்லது அடித்தளமாக இருக்கலாம்.

பிரெண்ட்ஸ்டெட்-லோரி புரோட்டோலிடிக் கோட்பாடு

1923 ஆம் ஆண்டில், ஒருவருக்கொருவர் சுயாதீனமாக, இரண்டு விஞ்ஞானிகள் - ஜே. ப்ரான்ஸ்டெட் மற்றும் டி. லோரி - ஒரு கோட்பாட்டை முன்மொழிந்தனர், இது இப்போது விஞ்ஞானிகளால் இரசாயன செயல்முறைகளை விவரிக்க தீவிரமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த கோட்பாட்டின் சாராம்சம் என்னவென்றால், விலகல் என்பதன் பொருள் ஒரு புரோட்டானை ஒரு அமிலத்திலிருந்து ஒரு தளத்திற்கு மாற்றுவதாகும். எனவே, பிந்தையது இங்கே புரோட்டான் ஏற்பியாக புரிந்து கொள்ளப்படுகிறது. பின்னர் அமிலம் அவர்களின் தானம். அமிலங்கள் மற்றும் காரங்கள் இரண்டின் பண்புகளையும் வெளிப்படுத்தும் பொருட்களின் இருப்பை கோட்பாடு நன்கு விளக்குகிறது. இத்தகைய கலவைகள் ஆம்போடெரிக் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ப்ரோன்ஸ்டெட்-லோரி கோட்பாட்டில், ஆம்போலைட்டுகள் என்ற வார்த்தையும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதே சமயம் அமிலங்கள் அல்லது தளங்கள் பொதுவாக புரோட்டோலைட்டுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

கட்டுரையின் அடுத்த பகுதிக்கு வருவோம். வலுவான மற்றும் பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட்டுகள் ஒருவருக்கொருவர் எவ்வாறு வேறுபடுகின்றன என்பதை இங்கே நாங்கள் உங்களுக்குக் கூறுவோம் மற்றும் அவற்றின் பண்புகளில் வெளிப்புற காரணிகளின் செல்வாக்கைப் பற்றி விவாதிப்போம். பின்னர் அவற்றின் நடைமுறை பயன்பாட்டை விவரிக்கத் தொடங்குவோம்.

வலுவான மற்றும் பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட்டுகள்

ஒவ்வொரு பொருளும் தனித்தனியாக தண்ணீருடன் தொடர்பு கொள்கிறது. சில அதில் நன்றாக கரைகின்றன (எடுத்துக்காட்டாக, டேபிள் உப்பு), மற்றவை கரைவதில்லை (எடுத்துக்காட்டாக, சுண்ணாம்பு). இவ்வாறு, அனைத்து பொருட்களும் வலுவான மற்றும் பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட்டுகளாக பிரிக்கப்படுகின்றன. பிந்தையது தண்ணீருடன் மோசமாக தொடர்புகொண்டு கரைசலின் அடிப்பகுதியில் குடியேறும் பொருட்கள். இதன் பொருள், அவை மிகக் குறைந்த அளவிலான விலகல் மற்றும் அதிக பிணைப்பு ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, இது சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் மூலக்கூறு அதன் கூறு அயனிகளாக சிதைவதை அனுமதிக்காது. பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் விலகல் மிக மெதுவாக அல்லது அதிகரிக்கும் வெப்பநிலை மற்றும் கரைசலில் இந்த பொருளின் செறிவுடன் நிகழ்கிறது.

வலுவான எலக்ட்ரோலைட்டுகள் பற்றி பேசலாம். இவை அனைத்து கரையக்கூடிய உப்புகள், அத்துடன் வலுவான அமிலங்கள் மற்றும் காரங்கள் ஆகியவை அடங்கும். அவை எளிதில் அயனிகளாக சிதைந்து, மழைப்பொழிவில் சேகரிப்பது மிகவும் கடினம். எலக்ட்ரோலைட்டுகளில் மின்னோட்டம், கரைசலில் உள்ள அயனிகளுக்கு துல்லியமாக நன்றி செலுத்துகிறது. எனவே, வலுவான எலக்ட்ரோலைட்கள் மின்னோட்டத்தை சிறப்பாக நடத்துகின்றன. பிந்தையவற்றின் எடுத்துக்காட்டுகள்: வலுவான அமிலங்கள், காரங்கள், கரையக்கூடிய உப்புகள்.

எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் நடத்தையை பாதிக்கும் காரணிகள்

வெளிப்புற சூழலில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் செறிவு எலக்ட்ரோலைட்டின் விலகலின் அளவை நேரடியாக எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதை இப்போது கண்டுபிடிப்போம். மேலும், இந்த உறவை கணித ரீதியாக வெளிப்படுத்தலாம். இந்த உறவை விவரிக்கும் சட்டம் ஆஸ்ட்வால்டின் நீர்த்துப்போதல் சட்டம் என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் பின்வருமாறு எழுதப்பட்டுள்ளது: a = (K / c) 1/2. இங்கே a என்பது விலகலின் அளவு (பின்னங்களில் எடுக்கப்பட்டது), K என்பது விலகல் மாறிலி, ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் வேறுபட்டது, மற்றும் c என்பது கரைசலில் உள்ள எலக்ட்ரோலைட்டின் செறிவு. இந்த சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி, ஒரு பொருளைப் பற்றியும், கரைசலில் அதன் நடத்தை பற்றியும் நீங்கள் நிறைய கற்றுக்கொள்ளலாம்.

ஆனால் நாங்கள் தலைப்பிலிருந்து விலகிவிட்டோம். செறிவு கூடுதலாக, விலகலின் அளவும் எலக்ட்ரோலைட்டின் வெப்பநிலையால் பாதிக்கப்படுகிறது. பெரும்பாலான பொருட்களுக்கு, அதை அதிகரிப்பது கரைதிறன் மற்றும் இரசாயன செயல்பாடு அதிகரிக்கிறது. உயர்ந்த வெப்பநிலையில் மட்டுமே சில எதிர்வினைகள் நிகழ்வதை இது துல்லியமாக விளக்குகிறது. சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், அவை மிக மெதுவாக அல்லது இரு திசைகளிலும் செல்கின்றன (இந்த செயல்முறை மீளக்கூடியது என்று அழைக்கப்படுகிறது).

எலக்ட்ரோலைட் தீர்வு போன்ற அமைப்பின் நடத்தையை தீர்மானிக்கும் காரணிகளை நாங்கள் பகுப்பாய்வு செய்துள்ளோம். இப்போது இந்த நடைமுறை பயன்பாட்டிற்கு செல்லலாம், சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி, மிக முக்கியமான இரசாயனங்கள்.

தொழில்துறை பயன்பாடு

நிச்சயமாக, எல்லோரும் பேட்டரிகள் தொடர்பாக "எலக்ட்ரோலைட்" என்ற வார்த்தையைக் கேட்டிருக்கிறார்கள். கார் லீட்-அமில பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துகிறது, இதில் எலக்ட்ரோலைட் 40% சல்பூரிக் அமிலம். இந்த பொருள் ஏன் தேவைப்படுகிறது என்பதைப் புரிந்து கொள்ள, பேட்டரிகளின் இயக்க அம்சங்களைப் புரிந்துகொள்வது மதிப்பு.

எனவே எந்த பேட்டரியின் செயல்பாட்டின் கொள்கை என்ன? அவை ஒரு பொருளை மற்றொரு பொருளாக மாற்றும் மீளக்கூடிய எதிர்வினைக்கு உட்படுகின்றன, இதன் விளைவாக எலக்ட்ரான்கள் வெளியிடப்படுகின்றன. பேட்டரியை சார்ஜ் செய்யும் போது, ​​சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் ஏற்படாத பொருட்களின் தொடர்பு ஏற்படுகிறது. ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் விளைவாக ஒரு பொருளில் மின்சாரம் திரட்சியாக இது கருதப்படலாம். வெளியேற்றத்தின் போது, ​​தலைகீழ் மாற்றம் தொடங்குகிறது, இது கணினியை ஆரம்ப நிலைக்கு இட்டுச் செல்கிறது. இந்த இரண்டு செயல்முறைகளும் சேர்ந்து ஒரு சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சியை உருவாக்குகின்றன.

ஒரு குறிப்பிட்ட உதாரணத்தைப் பயன்படுத்தி மேலே உள்ள செயல்முறையைப் பார்ப்போம் - ஒரு ஈய-அமில பேட்டரி. நீங்கள் யூகித்தபடி, இந்த தற்போதைய மூலமானது ஈயம் (அத்துடன் ஈய டையாக்சைடு PbO 2) மற்றும் அமிலம் கொண்ட ஒரு தனிமத்தைக் கொண்டுள்ளது. எந்த மின்கலமும் மின்முனைகள் மற்றும் அவற்றுக்கிடையேயான இடைவெளி எலக்ட்ரோலைட்டால் நிரப்பப்படுகிறது. பிந்தையது போல, நாம் ஏற்கனவே கண்டுபிடித்தபடி, எங்கள் எடுத்துக்காட்டில் 40 சதவிகித செறிவுடன் கந்தக அமிலத்தைப் பயன்படுத்துகிறோம். அத்தகைய பேட்டரியின் கத்தோட் லீட் டை ஆக்சைடால் ஆனது, மேலும் நேர்மின்முனை தூய ஈயத்தைக் கொண்டுள்ளது. இவை அனைத்திற்கும் காரணம், இந்த இரண்டு மின்முனைகளிலும் வெவ்வேறு மீளக்கூடிய எதிர்வினைகள் அமிலம் பிரிந்துள்ள அயனிகளின் பங்கேற்புடன் நடைபெறுகின்றன:

1. PbO 2 + SO 4 2- + 4H + + 2e - = PbSO 4 + 2H 2 O (எதிர்மறை மின்முனையில் நிகழும் எதிர்வினை - கேத்தோடு).
2. Pb + SO 4 2- - 2e - = PbSO 4 (நேர்மறை மின்முனையில் நிகழும் எதிர்வினை - நேர்மின்முனை).

எதிர்வினைகளை இடமிருந்து வலமாகப் படித்தால், பேட்டரி டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்படும்போது ஏற்படும் செயல்முறைகளைப் பெறுகிறோம், மேலும் வலமிருந்து இடமாக இருந்தால், பேட்டரி சார்ஜ் செய்யப்படும்போது ஏற்படும் செயல்முறைகளைப் பெறுகிறோம். இந்த எதிர்வினைகள் ஒவ்வொன்றிலும், இந்த எதிர்வினைகள் வேறுபட்டவை, ஆனால் அவற்றின் நிகழ்வுகளின் வழிமுறை பொதுவாக ஒரே மாதிரியாக விவரிக்கப்படுகிறது: இரண்டு செயல்முறைகள் நிகழ்கின்றன, அவற்றில் ஒன்றில் எலக்ட்ரான்கள் "உறிஞ்சப்படுகின்றன", மற்றொன்று, மாறாக, " வெளியேறு". மிக முக்கியமான விஷயம் என்னவென்றால், உறிஞ்சப்பட்ட எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை வெளியிடப்பட்ட எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமம்.

உண்மையில், பேட்டரிகள் தவிர, இந்த பொருட்களுக்கு பல பயன்பாடுகள் உள்ளன. பொதுவாக, எலக்ட்ரோலைட்டுகள், நாம் கொடுத்த எடுத்துக்காட்டுகள், இந்த வார்த்தையின் கீழ் ஒன்றுபட்ட பல்வேறு பொருட்களின் தானியங்கள் மட்டுமே. அவை எல்லா இடங்களிலும், எல்லா இடங்களிலும் நம்மைச் சூழ்ந்துள்ளன. இங்கே, எடுத்துக்காட்டாக, மனித உடல். இந்த பொருட்கள் இல்லை என்று நினைக்கிறீர்களா? நீங்கள் மிகவும் தவறாக நினைக்கிறீர்கள். அவை நம்மில் எல்லா இடங்களிலும் காணப்படுகின்றன, மேலும் மிகப்பெரிய அளவு இரத்த எலக்ட்ரோலைட்டுகளால் ஆனது. உதாரணமாக, ஹீமோகுளோபினின் ஒரு பகுதியாக இருக்கும் இரும்பு அயனிகள் மற்றும் நமது உடலின் திசுக்களுக்கு ஆக்ஸிஜனைக் கொண்டு செல்ல உதவுகின்றன. நீர்-உப்பு சமநிலை மற்றும் இதய செயல்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்துவதில் இரத்த எலக்ட்ரோலைட்டுகள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. இந்த செயல்பாடு பொட்டாசியம் மற்றும் சோடியம் அயனிகளால் செய்யப்படுகிறது (பொட்டாசியம்-சோடியம் பம்ப் எனப்படும் உயிரணுக்களில் ஒரு செயல்முறை கூட உள்ளது).

நீங்கள் சிறிது கூட கரைக்கக்கூடிய எந்த பொருட்களும் எலக்ட்ரோலைட்டுகள். மேலும் அவை பயன்படுத்தப்படாத தொழில்துறையின் கிளையோ அல்லது நம் வாழ்வோ இல்லை. இது கார் பேட்டரிகள் மற்றும் பேட்டரிகள் மட்டுமல்ல. இவை எந்த இரசாயன மற்றும் உணவு உற்பத்தி, இராணுவ தொழிற்சாலைகள், ஆடை தொழிற்சாலைகள் மற்றும் பல.

எலக்ட்ரோலைட்டின் கலவை, மூலம், மாறுபடும். இதனால், அமில மற்றும் கார எலக்ட்ரோலைட்டுகளை வேறுபடுத்தி அறியலாம். அவை அவற்றின் பண்புகளில் அடிப்படையில் வேறுபட்டவை: நாம் ஏற்கனவே கூறியது போல், அமிலங்கள் புரோட்டான் நன்கொடையாளர்கள், மற்றும் காரங்கள் ஏற்றுக்கொள்பவை. ஆனால் காலப்போக்கில், பொருளின் ஒரு பகுதியை இழப்பதன் காரணமாக எலக்ட்ரோலைட்டின் கலவை மாறுகிறது, செறிவு குறைகிறது அல்லது அதிகரிக்கிறது (இது அனைத்தும் இழந்தது, நீர் அல்லது எலக்ட்ரோலைட் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது).

நாம் ஒவ்வொரு நாளும் அவற்றைக் காண்கிறோம், ஆனால் எலக்ட்ரோலைட்டுகள் போன்ற ஒரு வார்த்தையின் வரையறை சிலருக்குத் தெரியும். குறிப்பிட்ட பொருட்களின் எடுத்துக்காட்டுகளைப் பார்த்தோம், எனவே சற்று சிக்கலான கருத்துகளுக்கு செல்லலாம்.

எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் இயற்பியல் பண்புகள்

இப்போது இயற்பியல் பற்றி. இந்த தலைப்பைப் படிக்கும்போது புரிந்து கொள்ள வேண்டிய மிக முக்கியமான விஷயம் என்னவென்றால், எலக்ட்ரோலைட்டுகளில் மின்னோட்டம் எவ்வாறு பரவுகிறது என்பதுதான். இதில் அயனிகள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. இந்த சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் கரைசலின் ஒரு பகுதியிலிருந்து மற்றொரு பகுதிக்கு கட்டணத்தை மாற்றும். எனவே, அனான்கள் எப்போதும் நேர்மறை மின்முனையிலும், கேஷன்கள் - எதிர்மறையிலும் முனைகின்றன. இவ்வாறு, மின்னோட்டத்துடன் கரைசலில் செயல்படுவதன் மூலம், கணினியின் வெவ்வேறு பக்கங்களில் கட்டணங்களை பிரிக்கிறோம்.

மிகவும் சுவாரஸ்யமான உடல் பண்பு அடர்த்தி. நாம் விவாதிக்கும் கலவைகளின் பல பண்புகள் அதை சார்ந்துள்ளது. மேலும் கேள்வி அடிக்கடி எழுகிறது: "எலக்ட்ரோலைட்டின் அடர்த்தியை எவ்வாறு அதிகரிப்பது?" உண்மையில், பதில் எளிது: கரைசலில் உள்ள நீர் உள்ளடக்கத்தை குறைக்க வேண்டியது அவசியம். எலக்ட்ரோலைட்டின் அடர்த்தி பெரும்பாலும் தீர்மானிக்கப்படுவதால், இது பெரும்பாலும் பிந்தையவற்றின் செறிவைப் பொறுத்தது. உங்கள் திட்டத்தை அடைய இரண்டு வழிகள் உள்ளன. முதலாவது மிகவும் எளிமையானது: பேட்டரியில் உள்ள எலக்ட்ரோலைட்டை வேகவைக்கவும். இதைச் செய்ய, நீங்கள் அதை சார்ஜ் செய்ய வேண்டும், இதனால் உள்ளே வெப்பநிலை நூறு டிகிரி செல்சியஸுக்கு மேல் உயரும். இந்த முறை உதவவில்லை என்றால், கவலைப்பட வேண்டாம், இன்னொன்று உள்ளது: பழைய எலக்ட்ரோலைட்டை புதியதாக மாற்றவும். இதைச் செய்ய, நீங்கள் பழைய கரைசலை வடிகட்ட வேண்டும், எஞ்சிய கந்தக அமிலத்திலிருந்து உட்புறங்களை காய்ச்சி வடிகட்டிய நீரில் சுத்தம் செய்து, பின்னர் ஒரு புதிய பகுதியை நிரப்ப வேண்டும். ஒரு விதியாக, உயர்தர எலக்ட்ரோலைட் தீர்வுகள் உடனடியாக விரும்பிய செறிவைக் கொண்டுள்ளன. மாற்றியமைத்த பிறகு, எலக்ட்ரோலைட்டின் அடர்த்தியை எவ்வாறு அதிகரிப்பது என்பது பற்றி நீங்கள் நீண்ட காலத்திற்கு மறந்துவிடலாம்.

எலக்ட்ரோலைட்டின் கலவை பெரும்பாலும் அதன் பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது. உதாரணமாக, மின் கடத்துத்திறன் மற்றும் அடர்த்தி போன்ற குணாதிசயங்கள், கரைப்பானின் தன்மை மற்றும் அதன் செறிவு ஆகியவற்றைப் பெரிதும் சார்ந்துள்ளது. ஒரு பேட்டரி எவ்வளவு எலக்ட்ரோலைட் கொண்டிருக்கும் என்பது பற்றி ஒரு தனி கேள்வி உள்ளது. உண்மையில், அதன் தொகுதி நேரடியாக உற்பத்தியின் அறிவிக்கப்பட்ட சக்தியுடன் தொடர்புடையது. பேட்டரியின் உள்ளே அதிக கந்தக அமிலம், அதிக சக்தி வாய்ந்தது, அதாவது, அதிக மின்னழுத்தத்தை உருவாக்க முடியும்.

இது எங்கே பயனுள்ளதாக இருக்கும்?

நீங்கள் ஒரு கார் ஆர்வலராக இருந்தால் அல்லது கார்களில் ஆர்வமாக இருந்தால், நீங்களே எல்லாவற்றையும் புரிந்துகொள்கிறீர்கள். இப்போது பேட்டரியில் எவ்வளவு எலக்ட்ரோலைட் உள்ளது என்பதை எவ்வாறு தீர்மானிப்பது என்பது உங்களுக்குத் தெரியும். நீங்கள் கார்களிலிருந்து வெகு தொலைவில் இருந்தால், இந்த பொருட்களின் பண்புகள், அவற்றின் பயன்பாடு மற்றும் அவை ஒருவருக்கொருவர் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பது பற்றிய அறிவு மிதமிஞ்சியதாக இருக்காது. இதைத் தெரிந்துகொண்டு பேட்டரியில் என்ன எலக்ட்ரோலைட் இருக்கிறது என்று கேட்டால் குழப்பமடைய மாட்டீர்கள். இருப்பினும், நீங்கள் கார் ஆர்வலராக இல்லாவிட்டாலும், உங்களிடம் கார் இருந்தாலும், பேட்டரி கட்டமைப்பைப் பற்றிய அறிவு மிதமிஞ்சியதாக இருக்காது மற்றும் பழுதுபார்ப்பதில் உங்களுக்கு உதவும். ஒரு ஆட்டோ சென்டருக்குச் செல்வதை விட எல்லாவற்றையும் நீங்களே செய்வது மிகவும் எளிதாகவும் மலிவாகவும் இருக்கும்.

இந்த தலைப்பை சிறப்பாகப் படிக்க, பள்ளி மற்றும் பல்கலைக்கழகங்களுக்கான வேதியியல் பாடப்புத்தகத்தைப் படிக்க பரிந்துரைக்கிறோம். நீங்கள் இந்த அறிவியலை நன்கு அறிந்திருந்தால் மற்றும் போதுமான பாடப்புத்தகங்களைப் படித்திருந்தால், சிறந்த விருப்பம் Varypaev இன் "ரசாயன தற்போதைய ஆதாரங்கள்" ஆகும். பேட்டரிகள், பல்வேறு பேட்டரிகள் மற்றும் ஹைட்ரஜன் செல்கள் செயல்பாட்டின் முழு கோட்பாடும் அங்கு விரிவாக கோடிட்டுக் காட்டப்பட்டுள்ளது.

முடிவுரை

முடிவுக்கு வந்துவிட்டோம். சுருக்கமாகக் கூறுவோம். எலக்ட்ரோலைட்டுகள் போன்ற ஒரு கருத்துடன் தொடர்புடைய அனைத்தையும் மேலே விவாதித்தோம்: எடுத்துக்காட்டுகள், கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகளின் கோட்பாடு, செயல்பாடுகள் மற்றும் பயன்பாடுகள். மீண்டும், இந்த கலவைகள் நம் வாழ்வின் ஒரு பகுதியாகும் என்று சொல்வது மதிப்பு, இது இல்லாமல் நம் உடல்கள் மற்றும் தொழில்துறையின் அனைத்து பகுதிகளும் இருக்க முடியாது. இரத்த எலக்ட்ரோலைட்டுகள் பற்றி உங்களுக்கு நினைவிருக்கிறதா? அவர்களுக்கு நன்றி நாம் வாழ்கிறோம். எங்கள் கார்களைப் பற்றி என்ன? இந்த அறிவின் மூலம், பேட்டரி தொடர்பான எந்தவொரு சிக்கலையும் சரிசெய்ய முடியும், ஏனெனில் அதில் உள்ள எலக்ட்ரோலைட்டின் அடர்த்தியை எவ்வாறு அதிகரிப்பது என்பதை இப்போது புரிந்துகொள்கிறோம்.

எல்லாவற்றையும் சொல்வது சாத்தியமற்றது, நாங்கள் அத்தகைய இலக்கை அமைக்கவில்லை. எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, இந்த அற்புதமான பொருட்களைப் பற்றி சொல்ல முடியாது.