电解质

电解质

电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。这类化合物通过电离产生自由移动的离子（如Na⁺、Cl⁻、H⁺、OH⁻等），从而形成电流通路。

• 关键特性：必须具有离子键或强极性共价键，能够解离出带电粒子。

• 非电解质：如蔗糖、酒精等，无法电离出离子，因此不导电。

根据电离程度和状态，电解质可分为以下几类：

1. 强电解质

   • 在水中或熔融状态下完全电离，导电能力强。

   • 例子：强酸（HCl、H₂SO₄）、强碱（NaOH、KOH）、大部分盐（NaCl、KNO₃）。

2. 弱电解质

   • 部分电离，存在电离平衡，导电能力较弱。

   • 例子：弱酸（CH₃COOH、H₂CO₃）、弱碱（NH₃·H₂O）、水（H₂O）。

3. 按存在状态分类

   • 液态电解质：如熔融状态的NaCl。

   • 固态电解质：某些陶瓷或高分子材料（用于固态电池）。

电解质溶解或熔融时，化学键断裂形成离子：

• 电离方程式示例：

  • 强电解质：NaCl → Na⁺ + Cl⁻

  • 弱电解质：CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺

• 影响因素：温度、溶剂极性、电解质本身性质。

1. 电池与储能

   • 锂离子电池中的电解液（如LiPF₄溶解于有机溶剂）。

   • 燃料电池中的质子交换膜（如Nafion膜）。

2. 生物医学

   • 人体体液中的Na⁺、K⁺、Ca²⁺等维持神经传导和肌肉收缩。

   • 医用电解质补充液（如口服补液盐）。

3. 工业化学

   • 电镀、电解冶炼（如电解铝）。

   • 化学传感器中的电解质薄膜。

1. 电解质≠导体：金属导电靠自由电子，电解质导电靠离子。

2. 并非所有盐都是强电解质：少数盐（如醋酸铅）因络合物形成表现为弱电解质。

• 超导体：某些电解质在极端条件下可能表现出超导性。

• 生物电现象：细胞膜电位差与电解质离子浓度梯度密切相关。