O que é um eletrólito

Substâncias nas quais a corrente elétrica se deve ao movimento de íons, ou seja, condutividade iônicasão chamados de eletrólitos. Os eletrólitos pertencem aos condutores do segundo tipo, pois a corrente neles está relacionada a processos químicos, e não simplesmente ao movimento de elétrons, como nos metais.

As moléculas dessas substâncias em solução são capazes de dissociação eletrolítica, ou seja, se decompõem quando dissolvidas em íons carregados positivamente (cátions) e íons carregados negativamente (ânions). Eletrólitos sólidos, fusões iônicas e soluções eletrolíticas podem ser encontrados na natureza. Dependendo do tipo de solvente, os eletrólitos são aquosos e não aquosos, bem como um tipo especial - polieletrólitos.

Dependendo do tipo de íons nos quais a substância se decompõe quando dissolvida em água, eletrólitos sem íons H + e OH- (eletrólitos de sal), eletrólitos com abundância de íons H + (ácidos) e eletrólitos com predominância de íons OH- ( base) podem ser isolados.

Se um número igual de íons positivos e negativos for formado durante a dissociação das moléculas do eletrólito, esse eletrólito é chamado de simétrico.Ou assimétrico se o número de íons positivos e negativos na solução não for o mesmo. Exemplos de eletrólitos simétricos - KCl - eletrólito 1,1-valente e CaSO4 - eletrólito 2,2-valente. Um representante de um eletrólito assimétrico é, por exemplo, H2TAKA4 — um eletrólito 1,2-valente.

Todos os eletrólitos podem ser divididos em fortes e fracos, dependendo de sua capacidade de dissociação. Eletrólitos fortes em soluções diluídas se decompõem quase completamente em íons. Estes incluem um grande número de sais inorgânicos, alguns ácidos e bases em soluções aquosas ou solventes com alto poder de dissociação, como álcoois, cetonas ou amidas.

Eletrólitos fracos são apenas parcialmente decompostos e estão em equilíbrio dinâmico com moléculas não dissociadas. Estes incluem um grande número de ácidos orgânicos, bem como muitas bases em solventes.

O grau de dissociação depende de vários fatores: temperatura, concentração e tipo de solvente. Assim, o mesmo eletrólito em diferentes temperaturas, ou na mesma temperatura, mas em diferentes solventes, será dissociado em diferentes graus.

Como a dissociação eletrolítica, por definição, gera um maior número de partículas em solução, ela leva a diferenças significativas nas propriedades físicas de soluções de eletrólitos e substâncias de diferentes tipos: a pressão osmótica aumenta, a temperatura de congelamento muda em relação à pureza do solvente e outros.

Os íons eletrólitos freqüentemente participam de processos eletroquímicos e reações químicas como unidades cinéticas independentes, independentes de outros íons presentes na solução: nos eletrodos imersos no eletrólito, quando a corrente passa pelo eletrólito, ocorrem reações de oxidação-redução, os produtos de que são adicionados à composição do eletrólito.

Assim, os eletrólitos são sistemas complexos de substâncias que incluem íons, moléculas de solvente, moléculas de soluto não dissociadas, pares de íons e compostos maiores. Portanto, as propriedades dos eletrólitos são determinadas por vários fatores: a natureza das interações íon-molecular e íon-íon, mudanças na estrutura do solvente na presença de partículas dissolvidas, etc.

Íons e moléculas de eletrólitos polares interagem muito ativamente uns com os outros, o que leva à formação de estruturas de solvatação, cujo papel se torna mais significativo com a diminuição do tamanho dos íons e aumento de suas valências. A energia de solvatação é uma medida da interação dos íons do eletrólito com as moléculas do solvente.

Os eletrólitos, dependendo de sua concentração, são: soluções diluídas, transitórias e concentradas. As soluções diluídas são semelhantes em estrutura a um solvente puro, mas os íons presentes rompem essa estrutura por sua influência. Essas soluções fracas de eletrólitos fortes diferem das soluções ideais em propriedades devido à interação eletrostática entre os íons.

A região de transição de concentração é caracterizada por uma mudança significativa na estrutura do solvente devido à influência de íons.Em concentrações ainda mais altas, a maioria das moléculas de solvente participa de estruturas de solvatação com íons, criando assim um déficit de solvente.

A solução concentrada tem uma estrutura próxima a um fundido iônico ou solvato cristalino, caracterizada por alta ordem e uniformidade de estruturas iônicas. Essas estruturas iônicas se ligam umas às outras e às moléculas de água por meio de interações complexas.

Regiões de alta e baixa temperatura de suas propriedades, bem como regiões de pressão alta e normal, são características dos eletrólitos. À medida que a pressão ou a temperatura aumentam, a ordem molar do solvente diminui e a influência dos efeitos associativos e de isolamento nas propriedades da solução enfraquece. E quando a temperatura cai abaixo do ponto de fusão, alguns eletrólitos entram em um estado vítreo. Um exemplo de tal eletrólito é uma solução aquosa de LiCl.

Hoje, os eletrólitos desempenham um papel particularmente importante no mundo da tecnologia e da biologia. Nos processos biológicos, os eletrólitos atuam como meio de síntese inorgânica e orgânica e, na tecnologia, como base para a produção eletroquímica.

Eletrólise, eletrocatálise, corrosão de metais, eletrocristalização - esses fenômenos ocupam lugares importantes em muitas indústrias modernas, especialmente em termos de energia e proteção ambiental.

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