Kupunguzwa kwa chumvi, asidi na alkali. Nadharia na matumizi ya vitendo

Kwa kemia ya kimwili na biochemistry, mchakato wa kawaida ni kawaida ambayo chembe za molekuli, ions (vyema vya chembe zinazoitwa vizuizi na vichache vilivyotumiwa vibaya, vinavyoitwa anions), kuharibika kwa radicals katika chembe rahisi. Utaratibu huu unaitwa dissociation, ambayo kwa kutafsiri kutoka Kilatini "kujitenga" inamaanisha "kujitenga". Inajulikana kama kiashiria kama "shahada ya kujitenga", ambayo inaonyesha uwiano wa idadi ya chembe zilizochanganyikiwa kwa idadi ya chembe kabla ya kuoza, yaani, sehemu ya chembe ambazo zimeharibika. Mchakato wa kuoza kwa chembe unaweza kutokea kama matokeo ya athari fulani juu ya dutu hii, hali ya athari hizi huamua aina ya kujitenga. Tofautisha kati ya uharibifu wa joto, photodissociation, dissociation chini ya ushawishi wa mionzi ionizing, dissociation electrolytic. Upungufu ni kinyume cha chama na recombination. Utaratibu huu mara nyingi huchanganyikiwa na ionization.

Uchanganyiko wa electrolytic ni aina ya kujitenga, hupata chini ya ushawishi wa molekuli ya kutengeneza polar na ni ya asili ya kemikali. Vipengele ambavyo vinaweza kutenganishwa katika kutengenezea ndani ya ions na kufanya sasa umeme huitwa electrolytes (asidi, chumvi, besi). Vitu ambavyo, wakati kufutwa, havijitenganisha katika ions (pombe, ethers, wanga, nk) si electrolytes. Kutengenezea muhimu zaidi ya electrolytes ni maji. Maji yenyewe hujulikana kama electrolyte dhaifu. Vimumunyisho vya polar (kwa mfano, ethanol, amonia na asidi asidi) pia wana uwezo wa kufuta electrolytes. Kutenganishwa kwa asidi, alkali, pamoja na upunguzaji wa chumvi, hutokea kwa ufumbuzi wa maji. Salts ni darasa la misombo ya kemikali ambayo molekuli zinajumuisha chembe zilizosababishwa vizuri (cations chuma) na chembe zilizosababisha vibaya (anions ya mabaki ya asidi). Chumvi za asidi, kinyume na chumvi za kawaida, zinajumuisha aina mbili za cation (chuma na hidrojeni) na anion ya mabaki ya asidi. Wakati kufutwa katika maji, molekuli ya chumvi huvunja ndani ya ions. Chumvi inaweza kurejeshwa kwa kuhama maji.

Tofautisha kati ya electrolytes kali na dhaifu. Katika nadharia ya kisaikolojia ya kupatanishwa kwa electrolytic, mchakato huu unachukuliwa kuwa urekebishaji, lakini hii inatumika tu kwa electrolytes dhaifu katika ufumbuzi wa kupunguza. Kupunguzwa kwa electrolytic ya asidi, besi, chumvi ni mchakato usioweza kurekebishwa, kwa vile chumvi (karibu kila kitu lakini ngumu), asidi na besi (ambazo zinaundwa na madini ya alkali na alkali-ardhi) ni electrolytes kali, na katika ufumbuzi dhaifu wa molekuli zao kabisa (kwa 100 %) Pindana na ions. Electrolytes yenye nguvu: NaCl (kloridi ya sodiamu), HNO3 (asidi ya nitriki), HClO3 (asidi klorini), CaCl2 (kloridi kalsiamu), NaOH (hidroksidi ya sodiamu). Electrolytes dhaifu: NH4OH (hidroksidi ya amonia), H2CO3 (asidi kaboniki ), CH3COOH (asidi asidi) na asidi nyingi na besi. Wao hutenganisha sehemu wakati wa kufuta kwa maji (kwa kawaida thamani hii huanzia 1 hadi 10%).

Kwa hiyo, ni kweli kwamba katika suluhisho la ions yenye nguvu tu ions zilizomo, na katika suluhisho la electrolytes dhaifu, hasa molekuli zisizovunjika za suala hilo. Kutenganishwa kwa chumvi husababisha ukweli kwamba suluhisho lina ions tu ya mabaki ya chuma na asidi (kwa mfano, cation sodiamu Na + na kloriini anion Cl-), na hakuna molekuli ya chumvi (NaCl). Kugawanyika kwa chumvi za asidi husababisha kuundwa kwa cation ya chuma, cation ya hidrojeni na anion ya mabaki ya asidi katika suluhisho. Kwa mfano, chumvi ya asidi NaHCO3 (hidrojeni kaboni carbonate) hutengana katika cation ya sodiamu (Na +), cation ya hidrojeni (H-) na anion ya mabaki ya asidi ya kaboni ya asidi (CO3-).

Ikiwa suluhisho (melt) ya electrolyte linawekwa katika electrolyzer (chombo kilicho na cathode na anode), basi wakati mzunguko unatumiwa, harakati iliyoongozwa ya chembe za kushtakiwa kwa electrodes na malipo kinyume itaanza: cations chanya kwa cathode kushtakiwa, na anions hasi kwa anode kushtakiwa. Mali hii ya electrolytes, hususan, upunguzaji wa chumvi, hutumika sana katika uhandisi. Njia ya electrolysis ni uzalishaji wa viwanda wa alumini, shaba (kwa kusafisha electrolytic). Electrolysis inafanya uwezekano wa kupata vitu safi, kiwango hiki cha usafi hawezi kupatikana kwa njia nyingine (kurekebisha, crystallization na nyingine). Kwa msaada wa electrolysis, metali iliyotokana na ores hutakaswa, kwa kuwa cation tu ya chuma huwekwa kwenye cathode, na uchafu hubakia katika suluhisho au hutengana. Jambo kama vile kugawanyika kwa chumvi inategemea uzalishaji wa hidrojeni safi na klorini safi. Katika maji , kloridi ya sodiamu huvunja ndani ya ions: cation sodiamu na anion ya kloridi. Klorini safi itatolewa kwa anode, byproduct ya hidrojeni juu ya cathode, na nyingine ya muhimu kwa bidhaa, hidroksidi ya sodiamu, itaunda katika suluhisho.