Электролиты, неэлектролиты, электролитическая диссоциация

Электролиты и неэлектролиты:

Электролиты весьма полезны, так как применяются в медицине, технике, биологии, электронике, машинах и т.д. Поэтому хотя бы понимать, как они работают и из чего получаются будет всегда кстати.

Перед изучением темы, возможно, необходимо немного вспомнить о кристаллах и их решетках.

Так вот кристаллы при растворении в воде, теряют свою структуру, распадаются на отдельные частицы.

А те вещества, что в твердом, расплавленном или растворенном виде проводят ток, называют электролитами, те, что не проводят - неэлектролитами.

И что интересно: растворы (а также расплавы) неорганических соединений (поваренная соль, сода,…) хорошо проводят электричество, а органических нет (сахара, этилового спирта,…).

Неэлектролиты имеют неполярную или слабополярную связь (например, кислород или спирт).

Электролиты имеют либо ионную, либо сильнополярную ковалентную связь: соли, кислоты, основания. Электролит, растворяясь или расплавляясь, распадается на ионы и катионы, т.е. положительные и отрицательные частицы, которые начинают проводить ток.

Например, молекулы воды жестоко рвут кристаллическую решетку электролитов. Отрицательные концы молекул воды прикрепляются к положительным ионам, а положительные части молекул к отрицательным (- тянется к +, а плюс к минусу). Так получается гидратированный раствор, в котором все частицы окружены молекулами воды.

Но для этого расщепления требуется энергия (энергия гидратации). А кристаллы сопротивляются, используя энергию кристаллической решетки.

Так что если энергия гидратации > энергии кристаллической решетки, то в окружающую среду выделится тепло, а если меньше, то наоборот поглотится из мира, для проведения гидратации.

Например, 1 моль соли NaCl распадется на 1 моль Na⁺ и 1 моль Cl^-. Этот распад еще называют электролитической диссоциацией.

В виде формулы записывается так (со стрелкой):

NaCl àNa⁺ + Cl^-

Или так, если атомов больше одного:

CaCl₂ à Ca²⁺ + 2Cl^- (что логично, так как заряд каждого атома кальция будет в 2 раза больше, так как число его атомов в 2 раза меньше, чем хлора).

Стоит запомнить, что в солях всегда отщепляется металл с положительным зарядом (который обычно равен номеру группы в таблице Менделеева) и анион-гидроксид.

Кислоты разлагаются на водород (всегда положительный катион, который создает кислотную среду) и кислотный остаток:

H₂SO₄ à 2H⁺ + SO₄^2- (ситуация, как и с солями: положительный заряд равен отрицательному)

Обычно эти формулы прописаны на каждом учебнике.