强电解质(strong electrolyte)是在水溶液中或熔融状态中几乎完全发生电离的电解质,完全电离,不存在电离平衡。弱电解质(weak electrolyte)是在水溶液中或熔融状态下不完全发生电离的电解质。强弱电解质导电的性质与物质的溶解度无关。[1]
一般有:强酸、强碱,活泼金属氧化物和大多数盐,如:硫酸、碳酸钙、硫酸铜等。[3]
一般有:弱酸、弱碱,少部分盐,如:醋酸、一水合氨(NH3·H2O)、醋酸铅、氯化汞。另外,水是极弱电解质。[3]
电解是使电流通过电解质溶液或熔融状态的电解质,而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。这一过程是将电能转变为化学能的过程。电解的条件是外加电源、电解质溶液或熔融的电解质、闭合回路。[4] 电解装置示意图
例如,水的电解,电解槽中阴极为铁板,阳极为镍板,电解液为氢氧化钠溶液。通电时,在外电场的作用下,电解液中的正、负离子分别向阴、阳极迁移,离子在电极-溶液界面上进行电化学反应。在阳极上进行氧化反应,在阴极上进行还原反应。[3] 水的电解就是在外电场作用下将水分解为H2(g)和O2(g)。电解是一种非常强有力的促进氧化还原反应的手段,许多很难进行的氧化还原反应,都可以通过电解来实现。例如:可将熔融的氟化物在阳极上氧化成单质氟,熔融的锂盐在阴极上还原成金属锂。电解工业在国民经济中具有重要作用,许多有色金属和稀有金属的冶炼及金属的精炼,基本化工产品的制备,还有电镀、电抛光、阳极氧化等,都是通过电解实现的。[5]
决定强、弱电解质的因素较多。有时一种物质在某种情况下是强电解质,而在另一种情况下,又可以是弱电解质。下面从键型、键能、溶解度、浓度和溶剂等方面来讨论这些因素对电解质电离的影响。[6]
(1)键型
电解质的键型不同,电离程度就不同。已知典型的离子化合物,如强碱和大部分盐类,在极性水分子作用下能够全部电离,导电性很强,我们称这种在水溶液中能够完全电离的物质为强电解质。而弱极性键的共价化合物,如弱酸、弱碱和少数盐类,在水中仅部分电离,导电性较弱,我们称这种在水溶液中只能部分电离的物质为弱电解质。所以,从结构的观点来看,强、弱电解质的区分是由于键型的不同所引起的。但是,仅从键型强弱来区分强、弱电解质是不全面的,强极性共价化合物也有属于弱电解质的情况,HF就是一例。因此,物质在溶液中存在离子的多少,还与其他因素有关。[6]