什麼是電解質

由於離子運動而產生電流的物質，即離子電導率稱為電解質。電解質屬於第二種類型的導體，因為它們中的電流與化學過程有關，而不僅僅是與金屬中的電子運動有關。

這些物質在溶液中的分子能夠電解解離，也就是說，當它們溶解成帶正電（陽離子）和帶負電（陰離子）的離子時，它們就會分解。在自然界中可以找到固體電解質、離子熔體和電解質溶液。根據溶劑的類型，電解質有水性和非水性，還有一種特殊類型——聚電解質。

根據物質溶解在水中時分解成的離子類型，不含 H + 和 OH- 離子的電解質（鹽電解質）、含有大量 H + 離子（酸）的電解質和主要含有 OH- 離子的電解質（基地）可以被隔離。

電解質分子

如果電解質分子在解離過程中形成的正離子和負離子數量相等，則這種電解質稱為對稱電解質。如果溶液中正離子和負離子的數量不同，則不對稱。對稱電解質的示例 - KCl - 1,1 價電解質和 CaSO4 - 2,2 價電解質。不對稱電解質的代表是，例如，H2TAKA4——一種 1,2 價電解質。

所有電解質都可以大致分為強電解質和弱電解質，這取決於它們的解離能力。稀溶液中的強電解質幾乎完全分解成離子。這些包括大量的無機鹽、水溶液中的一些酸和鹼或具有高離解能力的溶劑，例如醇、酮或酰胺。

弱電解質僅部分分解並與未離解的分子處於動態平衡。這些包括大量有機酸以及溶劑中的許多鹼。

弱電解質

解離度取決於幾個因素：溫度、濃度和溶劑類型。因此，相同的電解質在不同溫度下，或在相同溫度下但在不同溶劑中，會發生不同程度的離解。

由於電解解離，顧名思義，會在溶液中產生大量粒子，因此導致電解質溶液和不同類型物質的物理性質存在顯著差異：滲透壓增加，冷凍溫度隨溶劑純度的變化而變化和別的。

電解質離子通常作為獨立的動力學單元參與電化學過程和化學反應，與溶液中存在的其他離子無關：在浸入電解質中的電極上，當電流通過電解質時，發生氧化還原反應，產物它們被添加到電解質成分中。

因此，電解質是複雜的物質系統，包括離子、溶劑分子、未離解的溶質分子、離子對和更大的化合物。因此，電解質的性質由許多因素決定：離子-分子和離子-離子相互作用的性質、溶解顆粒存在時溶劑結構的變化等。

極性電解質的離子和分子彼此非常活躍地相互作用，這導致溶劑化結構的形成，其作用隨著離子尺寸的減小和價態的增加而變得更加重要。溶劑化能是電解質離子與溶劑分子相互作用的量度。

電解質，根據其濃度，分為：稀溶液、瞬時溶液和濃縮溶液。稀溶液在結構上與純溶劑相似，但存在的離子通過它們的影響破壞了這種結構。由於離子之間的靜電相互作用，這種強電解質的弱溶液在性質上與理想溶液不同。

濃度過渡區的特點是由於離子的影響，溶劑結構發生顯著變化。在更高的濃度下，大多數溶劑分子與離子一起參與溶劑化結構，從而產生溶劑不足。

濃溶液具有接近離子熔體或結晶溶劑化物的結構，其特徵是離子結構的高度有序和均勻性。這些離子結構通過複雜的相互作用相互結合併與水分子結合。

其性質的高溫區和低溫區，以及高壓區和常壓區，是電解質的特徵。隨著壓力或溫度的升高，溶劑的摩爾有序度降低，締合效應和溶膠效應對溶液性質的影響減弱。當溫度降至熔點以下時，一些電解質會進入玻璃態。這種電解質的一個例子是 LiCl 的水溶液。

如今，電解質在技術和生物學領域發揮著特別重要的作用。在生物過程中，電解質充當無機和有機合成的介質，在技術上充當電化學生產的基礎。

電解、電催化、金屬腐蝕、電結晶——這些現像在許多現代工業中佔有重要地位，尤其是在能源和環境保護方面。