Electrochimie

Electrochimia este stiinta care studiaza procesele ce insotesc trecerea curentului electric prin materie, adica legaturile dintre fenomenele chimice si cele electrice.

Conductibilitatea electrica a solutiilor de electroliti

Substantele se comporta diferit atunci cand sunt sub influenta curentului electric.

Substante izolatoare si dielectrice – in cazul acestor substante, ionii sau electronii sunt legati in anumite pozitii de echilibru, iar atunci cand trece curentul electric se deplaseaza pe distante mici si revin in pozitia initiala o data cu intreruperea curentului.

Substante in care particulele incarcate efectueaza deplasari mari la trecerea curentului electric (conductibilitate).

Substantele caracterizate prin conductibilitate sunt conductori metalici de speta I care permit trecerea curentului electric si conductori de speta II(ionici) care permit trecerea curentului electric prin intermediul ionilor. Conductorii de speta I au caracter semipolar, permitivitatea lor electrica scade cu temperatura, iar curentul electric la trecerea lui nu modifica materia. In cazul conductorilor de speta II, la trecerea curentului electric se produc reactii chimice si transfer de materie, conductibilitatea este bipolara , iar conductibilitatea electrica variaza direct proportional cu temperatura.

Teoria clasica a solutiilor de electroliti

Electrolitii sunt conductori ionici in care trecerea curentului este realizata de ioni.Ca electroliti ionici avem sarurile metalice, acizi si baze in solutie, saruri organice care elibereaza ioni in solutie si gaze iradiate. S.Arrheeniun (1883) a elaborat prima teorie cantitativa a solutiilor de electroliti sub numele de Teoria disociatiei electrolitice. Pentru elaborarea teoriei au fost emise postulate.

1. Unele substante (electroliti) dizolvare in solventii proprii se desfac in particule incarcate electric numite ioni, procesul purtand numele de disociatie electronica. Disociatia electronica este un proces reversibil si are loc la dezolvarea electrolitului inaintea trecerii curentului electric. Solutiile de electroliti sunt neutre din punct de vedere electric.

2. Analiza cantitativa a procesului de disociere se realizeaza prin gradul de disociere (alfa) si constanta de disociere ( k). Gradul de disociere reprezinta raportul dintre moleculele disociate in timpul dizolvarii (n) si numarul total de molecule dizolvate( N). Dizolvarea electrolitilor este un proces reversibil unde moleculele disociate sunt egale ca nr cu moleculele nedisociate.

CA  C+ + A-

Notam C+ concentratia cationilor, C- concentratia anionilor si C’ constanta moleculelor nedisociate.

K= k=

C+ = C_ = αC

C’=(1-α)C k= k= (legea dilutiei OSWALD)

Solutiile de electroliti se manifesta ca sisteme ideale similar gazelor perfecte.

3. Al treilea postulat nu este verificat de practica ceea ce face ca teoria lui Arrhenius sa prezinte o serie de neconcordante cu datele experimentale.

Interactia ion-solvent

Interactia ion-solvent poarta numele de solvatare sau hidratare cand solventul este apa si constituie cauza disocierii electrolitice. In procesul de dizolvare a unui electrolit,in reteaua cristalina a solventului patrund molecule de solvent, iar datorita interactiunilor electrostatice dintre cei doi, apare o labilizare a legaturii interionice, iar in final se realizeaza trecerea ionilor in solutie.

Curs electrochimie