Definice elektrolytu

Elektrolyt je chemická sloučenina, která disociuje na ionty, a je tedy schopna přenášet elektrický náboj – tj. elektrolyt je elektrický vodič; na rozdíl od kovů není tok náboje tokem elektronů, ale pohybem iontů.

schéma elektrolytu

Na obrázku je například znázorněna domácí baterie, která slouží k přitahování iontů elektrolytu k elektrodám elektrochemického článku, kde ionty získávají elektrony (jsou redukovány) nebo ztrácejí elektrony (jsou oxidovány).

Někdy reagují i samotné elektrody, například kovová elektroda může být oxidována a uvolňovat ionty do elektrolytu.

Elektrolyty mohou být pevné látky, kapaliny nebo roztoky.

Příklady elektrolytů

1. Elektrolyt může být v pevném stavu, v kapalině nebo v roztoku. Roztavený chlorid sodný slouží jako elektrolyt při výrobě kovového sodíku. Vzniká také plynný chlor.

schema elektrolytuV tomto případě se elektrolyt spotřebovává při redoxních reakcích článku.

2. Hydroxid draselný rozpuštěný ve vodě vytváří vysoce vodivý elektrolyt v Edisonově článku, raném dobíjecím článku.

Edisonův článek

Hrubé schéma vybíjení Edisonova článku.

Na rozdíl od výše uvedeného případu výroby sodíku se při této reakci nespotřebovává žádný elektrolyt, úlohou hydroxidu draselného je v tomto případě zvýšit dostupnost iontů pro zvýšení vodivosti elektrolytu a dokončení elektrického obvodu.

Chemické rovnice pro reakce na elektrodách jsou následující:

Ni2O3 + H2O + 2 e- ⇌ 2 NiO + 2 OH-
Fe + 2 OH- ⇌ Fe(OH)2 + 2 e-

Pro vybíjení se rovnice čtou zleva doprava; pro nabíjení zprava doleva.

3. Tradičně byly elektrolyty kapalné, aby umožňovaly pohyb iontů. nyní jsou však k dispozici pevné materiály, které umožňují snadný pohyb iontů svou strukturou. pevné elektrolyty jsou žádoucí v mnoha spotřebních výrobcích, protože netečou.

Sulfid cínato-cíničitý, Li10SnP2S12, je pevný elektrolyt pro použití v lithium-iontových bateriích. krystalická struktura pevného elektrolytu v kombinaci s jeho slabou interakcí s ionty lithia poskytuje prostředí, kterým mohou ionty lithia snadno proskakovat.

4. Elektrolyty jsou nesmírně důležité pro elektrochemické procesy v živých organismech.Hlavními ionty těchto elektrolytů jsou vápník (Ca2+), hořčík (Mg2+), sodík (Na+), draslík (K+), chlorid (Cl-), hydrogenuhličitan (HCO3-) a hydrogenfosforečnan (HPO42-).

sodium-potassium-pump

The importance of the sodium-potassium pump, shown in the diagram, to our lives is illustrated by the fact that it uses one-third of our resting energy.The pump maintains our cells‘ electrolyte balance, with excess potassium ions inside cells and excess sodium ions outside cells.

This concentration gradient creates a voltage across the cell wall, which allows electrical signals to be transmitted in neurons and in muscles.It also provides the energy for processes in cell-membranes.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.