Elektrodijaliza je postupak dijalize ubrzan djelovanjem električnog polja. Dijalizator je podijeljen u tri dijela. Otopina koja se dijalizira teče kroz srednji odjeljak, između dviju polupropusnih membrana za pozitivne i negativne ione. Elektrode su smještene u pokrajnje odjeljke. Pod utjecajem električnog polja pozitivni ioni putovat će prema katodi (negativnoj elektrodi), a negativni ioni prema anodi (pozitivnoj elektrodi) čime se ubrzava putovanje iona kroz membranu. Tijekom dijalize čista voda nakuplja se uz elektrode a između membrana ostaje slana.
Elektroliti su tvari koje rastaljene ili otopljene u vodi provode električnu struju. Taljenjem ili otapanjem disociraju na električki nabijene čestice (ione) koje provode električnu struju. Pri prolazu električne struje dolazi do prijenosa materije. Pozitivno nabijene čestice (kationi) putuju prema negativnom polu (katodi) a negativno nabijene čestice (anioni) putuju prema pozitivnom polu (anodi). Tekući metali obično se ne smatraju elektrolitima. Krute ionske vodiče (npr. natrijev sulfid) također ubrajamo u elektrolite. Ovisno o tome kako provode električnu struju tvari možemo podijeliti na jake elektrolite, slabe elektrolite i neelektrolite.
Elektrolitska ćelija je ćelija u kojoj se električna energija pretvara u kemijsku. Kemijske reakcije se ne dešavaju spontano, već se odvijaju na račun struje koju u ćeliju šalje vanjski izvor i vrši elektrolizu. Promjena slobodne Gibbsove energije ukupnog procesa pozitivna je. Koriste se za elektrolizu tvari ili za spremanje električne energije pretvorbom u kemijsku (akumulatori).
Elektroforeza je tehnika za analizu i separaciju koloida, temeljena na putovanju koloidnih iona pod utjecajem električnog polja. Pozitivne koloidne čestice putovat će prema katodi (negativnoj elektrodi), a negativne prema anodi (pozitivnoj elektrodi). Brzina migracije ovisit će o jakosti polja, naboju čestice i drugim faktorima, kao što su veličina i oblik koloidne čestice.
Veoma značajna je primjena elektroforeze u proučavanju bjelančevina (proteina), gdje se podešavanjem kiselosti otopine može kontrolirati brzina i smjer putovanja bjelančevine.
Elektroni su elementarne čestice s negativnim električnim nabojem od (1.602 189 2±0.000 004 6)×10-19 C i 1/1837 mase protona, odnosno (9.109 534±0.000 047)×10-31 kg.
Elektron je 1897. otkrio engleski fizičar J.J. Thompson (1856.-1940.). On je ustanovio da prilikom provođenja elektrike kroz veoma razrijeđene plinove u Crookesovoj cijevi nastaju nevidljive zrake koje se od katode šire u pravcu i pod čijim utjecajem mnoge tvari fluoresciraju. Te zrake, katodne zrake, sastoje se od negativno nabijenih čestica koje se mogu skrenuti djelovanjem električnog i magnetskog polja.
Elektroni u atomu smješteni su u sedam ljuski oko jezgre, a maksimalni broj elektrona u svakoj ljusci ograničen je fizikalnim zakonima (2n2). Vanjska ljuska nije uvijek popunjena: natrij ima dva elektrona u prvoj ljusci (2×12 = 2), osam u drugoj (2×22 = 8) i samo jedan u trećoj ljusci (2×32 = 18). Elektron iz vanjske ljuske može prijeći u nepopunjenu ljusku drugog elementa ostavljajući atom pozitivno nabijenim. Valentni elektroni su oni elektroni koji mogu biti zarobljeni od drugog atoma ili dijeljeni s drugim atomom.
Elektroni mogu biti izbačeni iz atoma toplinom, svjetlošću, električnom energijom ili bombardiranjem visokoenergetskim česticama. Slobodni elektroni koji se spontano emitiraju raspadom radioaktivnih jezgri nazivaju se β-česticama.
Galvaniziranje je postupak nanašanja metalne prevlake na predmet upotrebom elektrolize. Predmet se uroni u otopinu koja sadrži sol metala koji se nanaša i spoji na negativni pol baterije. Pozitivni metalni ioni putuju prema katodi (predmetu) na kojoj se reduciraju do elementarnog stanja stvarajući na predmetu tanki metalni film.
Primjerice, posrebrenjivanje mesinganih ili niklenih predmeta radi se u otopini srebrovih iona. Predmeti se spoje kao katoda i urone u otopinu a kao anoda uzme se čistog srebro. Otopina je smjesa srebrova nitrata i kalijeva cijanida koji smanjuje koncentraciju srebrovih iona čime se poboljšava kvaliteta galvaniziranja. Reakcije na elektrodama su:
Fajansova pravila, koja je formulirao američki kemičar poljskih korijena Kazimierz Fajans (1887-1975), pomažu u procjeni udjela ionske u kovalentnoj vezi kao posljedice polarizacije iona. Kovalentni karakter je to vjerovatniji:
1. ako je naboj iona velik
2. ako je pozitivni ion mali, a negativni velik
3. ako pozitivni ion nema u vanjskoj ljusci konfiguraciju plemenitog plina
Fehlingova otopina služi za određivanje reduciranog šećera i aldehida u otopini. Razvijena od strane njemačkog kemičara Hermann Christian von Fehlinga (1812.-1885.). Iste količine Fehlingove A otopine (bakrov(II) sulfat) i B otopine (natrijev tartarat) dodaju se u ispitivani uzorak. Nakon kuhanja pozitivni rezultat indicira crvena boja nastalog Cu2O.
Galvanski članak (naponski članak, Voltin članak) jest elektrokemijski članak u kojem se kemijska energija spontano pretvara u električnu. Galvanski članak sastoji se od dva polučlanka, a svaki polučlanak od elektrode uronjene u elektrolit. Elektrolit može biti zajednički za obje elektrode ili različit za svaku elektrodu. Dva elektrolita odvajamo polupropusnom membranom ili ih spajamo elektrolitskim mostom. Ako se elektrode povežu nekim vodičem, elektroni putuju kroz vodič od negativnog pola prema pozitivnom polu.
Danielov članak je primjer galvanskog članka. Sastoji se od bakrene i cinkove elektrode, a kao elektrolit služe otopine bakrova(II) sulfata i cinkova sulfata odijeljene polupropusnom membranom. Kada se elektrode spoje električnim vodičem kroz strujni krug će proteći električna struja. Na negativnom polu (cinkovoj elektrodi) zbiva se proces oksidacije A na pozitivnom polu (bakrenoj elektrodi) zbiva se proces redukcije.
Elektromotornu silu galvanskog članka možemo izračunati iz razlike redoks potencijala tvari koja se reducirala (bakra) i tvari koja se oksidirala (cinka).
Galvanski članak može se shematski prikazati upotrebom okomite crte. Uobičajeno je da se oksidirana vrsta piše s lijeve strane.
Ime je dobila u čast talijanskog znanstvenika i liječnika Luigia Galvania (1737.-1798.).
Ionska veza predstavlja jaku silu koja drži atome zajedno u molekuli ili kristalu. Energija veze je oko 100 kJ mol-1. Ionska veza je takva veza kod koje jedan od sudionika, za vrijeme vezanja, predaje svoje nesparene elektrone drugom atomu tako da oba postignu elektronski raspored najbližeg plemenitog plina. Da bi nastala ionska veza između atoma, mora jedan od atoma prijeći u pozitivno nabijen ion gubitkom određenog broja elektrona, a drugi atom mora primiti te elektrone i prijeći u negativno nabijen ion.
Generalić, Eni. "Pozitivni pol." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav