Gfrktyl

Электроли́т — вещество, которое проводит электрический ток вследствие диссоциации на ионы, что происходит в растворах и расплавах, или движения ионов в кристаллических решётках твёрдых электролитов. Примерами электролитов могут служить кислоты, соли и основания и некоторые кристаллы (например, иодид серебра, диоксид циркония). Электролиты — проводники второго рода, вещества, электропроводность которых обусловлена подвижностью положительно или отрицательно заряженных ионов.

Степень диссоциации |

Процесс распада молекул в растворе или расплаве электролита на ионы называется электролитической диссоциацией. Одновременно в электролите протекают процессы ассоциации ионов в молекулы. При неизменных внешних условиях (температура, концентрация и др.) устанавливается динамическое равновесие между распадами и ассоциациями. Поэтому в электролитах диссоциирована определённая доля молекул вещества. Для количественной характеристики электролитической диссоциации было введено понятие степени диссоциации^[1].

Классификация |

Исходя из степени диссоциации все электролиты делятся на две группы:

1. 
   Сильные электролиты — электролиты, степень диссоциации которых в растворах равна единице (то есть диссоциируют полностью) и не зависит от концентрации раствора. Сюда относятся подавляющее большинство солей, щелочей, а также некоторые кислоты (сильные кислоты, такие как HCl, HBr, HI, HNO_3, H₂SO₄).


2. 
   Слабые электролиты — степень диссоциации меньше единицы (то есть диссоциируют не полностью) и уменьшается с ростом концентрации. К ним относят воду, ряд кислот (слабые кислоты, такие как HF), основания p-, d- и f-элементов.

Между этими двумя группами чёткой границы нет, одно и то же вещество может в одном растворителе проявлять свойства сильного электролита, а в другом — слабого.

Использование термина |

В естественных науках |

Термин электролит широко используется в биологии и медицине. Чаще всего подразумевают водный раствор, содержащий те или иные ионы (напр., «всасывание электролитов» в кишечнике).

В технике |

Слово электролит широко используется в науке и технике, в разных отраслях оно может иметь различающийся смысл.

В электрохимии |

Многокомпонентный раствор для электроосаждения металлов, а также травления и др. (технический термин, например электролит золочения).

В источниках тока |

Электролиты являются важной частью химических источников тока: гальванических элементов и аккумуляторов.^[2] Электролит участвует в химических реакциях окисления и восстановления с электродами, благодаря чему возникает ЭДС. В источниках тока электролит может находиться в жидком состоянии (обычно это водный раствор) или загущённым до состояния геля.

Электролитический конденсатор |

В электролитических конденсаторах в качестве одной из обкладок используется электролит. В качестве второй обкладки — металлическая фольга (алюминий) или пористый, спечённый из металлических порошков блок (тантал, ниобий). Диэлектриком в таких конденсаторах служит слой оксида самого металла, формируемый химическими методами на поверхности металлической обкладки.

Конденсаторы данного типа, в отличие от других типов, обладают несколькими отличительными особенностями:

• высокая объёмная и весовая удельная ёмкость;


• требование к полярности подключения в цепях постоянного напряжения. Несоблюдение полярности вызывает бурное вскипание электролита, приводящее к механическому разрушению корпуса конденсатора (взрыву);


• значительные утечки и зависимость электрической ёмкости от температуры;


• ограниченный сверху диапазон рабочих частот (типовые значения сотни кГц — десятки МГц в зависимости от номинальной ёмкости и технологии).

Активности в электролитах |

Химический потенциал для отдельного i-го иона имеет вид: μi=μi0+RTlnai,{displaystyle mu _{i}=mu _{i}^{0}+RTlna_{i},} где ai{displaystyle a_{i}} - активность i-го иона в растворе.

Для электролита в целом имеем:

μel=∑iviμi=v+μM++v−μA−=v+(μ+0+RTlnaM+)+v−(μ−0+RTlnaA−)={displaystyle mu _{el}=sum _{i}v_{i}mu _{i}=v_{+}mu _{M^{+}}+v_{-}mu _{A^{-}}=v_{+}(mu _{+}^{0}+RTlna_{M^{+}})+v_{-}(mu _{-}^{0}+RTlna_{A^{-}})=}

=(v+μ+0+v−μ−0)+RTln(aM+v−⋅aA−v−)=μ0+RTlna,{displaystyle =(v_{+}mu _{+}^{0}+v_{-}mu _{-}^{0})+RTln(a_{M^{+}}^{v^{-}}cdot a_{A^{-}}^{v^{-}})=mu _{0}+RTlna,} где a{displaystyle a} - активность электролита; vi{displaystyle v_{i}} - стехиометрические числа.

Таким образом, имеем:

a=a+v+⋅a−v−.{displaystyle a=a_{+}^{v^{+}}cdot a_{-}^{v^{-}}.}

Усредненная активность иона равна:

a±=[a+v+⋅a−v−]1v++v−.{displaystyle a_{pm }=left[a_{+}^{v^{+}}cdot a_{-}^{v^{-}}right]^{frac {1}{v_{+}+v_{-}}}.}

Для одно-одновалентного электролита v+=v−=1{displaystyle v_{+}=v_{-}=1} и a±=a+⋅a−,{displaystyle a_{pm }={sqrt {a_{+}cdot a_{-}}},} то есть a±{displaystyle a_{pm }} является средним геометрическим активностей отдельных ионов.

Для добавления растворов электролитов принято пользоваться моляльной (m) концентрацией (для водных растворов m численно равен молярной (с) концентрации). Значит, ai=γimi,{displaystyle a_{i}=gamma _{i}m_{i},} где γi{displaystyle gamma _{i}} - коэффициент активности i-го иона.

Примечания |

Литература |

• Кистяковский В. А.,. Электролит // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Ссылки |

В Викисловаре есть статья «электролит»

• 
  Электролиты — статья из Большой советской энциклопедии. 

Для улучшения этой статьи желательно: Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное. Проставив сноски, внести более точные указания на источники. Добавить иллюстрации.