電解質

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電解質英語:electrolyte[註 1])是指在水溶液熔融狀態可以產生自由離子而導電的化合物。通常指在溶液中導電的物質,但熔融態及固態下導電的電解質也存在。這包括大多數可溶性。電解質通常分為強電解質弱電解質

歷史[編輯]

斯凡特·奧古斯特·阿倫尼烏斯

自1881年起,斯凡特·奧古斯特·阿倫尼烏斯開始在埃里克·艾德隆德的指導下進行電解質的相關研究。1884年,他向烏普薩拉大學提交了一篇長約150頁的博士畢業論文。首次提出了「固體結晶鹽在溶解時會分解成成對的帶電粒子」這一觀點,通過離子的概念解釋了電解質溶液的導電機理。他因此贏得了1903年的諾貝爾化學獎[1][2][3][4]20世紀後,人們逐漸認可了他的觀點。

根據阿倫尼烏斯的觀點,鹽在形成溶液時會分解成一種帶電粒子,這種粒子在很多年前便被麥可·法拉第命名為「離子」。麥可·法拉第認為離子是在電解時產生的。但阿倫尼烏斯認為即使在沒有電流的情況下鹽溶液也含有離子,所以溶液中的化學反應便是離子之間的反應。[5][6][7]

形成[編輯]

當鹽被置於溶劑中時往往會形成電解質溶液,在‎溶劑化時水和各個組分便會由於溶劑和溶質分子之間的熱力學相互作用而離解。舉個例子,根據離解反應,當氯化鈉(NaCl)[註 2]被置於水中時,固態鹽會溶解成其成分中的離子[8]

NaCl(s) → Na+(aq) + Cl(aq)

分類[編輯]

強電解質[編輯]

強電解質指的能完全或基本完全電離成為離子的化合物。通常包含三類物質:

  1. 強酸[9]:如硫酸硝酸
  2. 強鹼[9]:如氫氧化鈉氫氧化鉀
  3. 大多數:如氯化鈉氯化鉀
註:是否是強電解質與溶解性無關。如硫酸鋇氯化銀,雖為難溶物,但其溶於水的部分完全電離了,所以將其劃分為強電解質。

弱電解質[編輯]

矽酸便是一種弱酸

弱電解質指的是能部分電離成為離子的化合物。通常包含四類物質:

  1. 弱酸:如、矽酸
  2. 弱鹼:如一水合氨氫氧化銅。但氫氧化鎂為強電解質
  3. 極少數:如醋酸鉛氯化亞汞氯化汞

註:水屬於極弱電解質。

注釋[編輯]

  1. ^ 電解質的英文單詞electrolyte源自希臘的lytós一詞,大意是「能夠解開或鬆開」。
  2. ^ 俗稱食鹽

參考資料[編輯]

  1. ^ The Nobel Prize in Chemistry 1903. Nobel Media. [5 January 2017]. 
  2. ^ Harris, William; Levey, Judith (編). The New Columbia Encyclopedia 4th. New York City: Columbia University. 1975: 155. ISBN 0-231035-721. 
  3. ^ McHenry, Charles (編). The New Encyclopedia Britannica 1 15. Chicago: Encyclopedia Britannica, Inc. 1992: 587. ISBN 085-229553-7. 
  4. ^ Cillispie, Charles (編). Dictionary of Scientific Biography 1. New York City: Charles Scribner's Sons. 1970: 296–302. ISBN 0-684101-122. 
  5. ^ Harris, William; Levey, Judith (編). The New Columbia Encyclopedia 4th. New York City: Columbia University. 1975: 155. ISBN 0-231035-721. 
  6. ^ McHenry, Charles (編). The New Encyclopedia Britannica 1 15. Chicago: Encyclopedia Britannica, Inc. 1992: 587. ISBN 085-229553-7. 
  7. ^ Cillispie, Charles (編). Dictionary of Scientific Biography 1. New York City: Charles Scribner's Sons. 1970: 296–302. ISBN 0-684101-122. 
  8. ^ Kotz, John C.; Treichel, Paul M.; Townsend, John. Chemistry and Chemical Reactivity 8. Cengage Learning. 2012: 127 [2017-02-27]. ISBN 9781133420071 (英語). 
  9. ^ 9.0 9.1 嚴宣申 (編). 電解質. 中國大百科全書. 28(化學卷). 中國大百科全書出版社: 155. 

參見[編輯]

外部連結[編輯]