Речовини поділяють на електроліти та неелектроліти. Електроліти — це речовини, що мають йонну провідність. Але у твердому стані йони міцно зв'язані один з одним, оскільки мають протилежні електричні заряди, тому їх рухливість ускладнена. У розплаві або розчині рухливість йонів збільшується. У розчині під впливом полярних молекул води речовина-електроліт розпадається на позитивно й негативно заряджені йони.
Розпад деяких речовин на йони під дією полярних молекул води називається електролітичною дисоціацією.
Якщо в такому розчині створити електричне поле, то позитивно заряджені йони рухатимуться до катода (негативно зарядженого електрода), а негативно заряджені йони — до анода (позитивно зарядженого електрода). Відповідно позитивно заряджені йони назвали катіонами, а негативно заряджені — аніонами.
Особливістю проходження електричного струму через електроліт є те, що йони переносять хімічні складники електроліту й ті виділяються на електродах — відкладаються у вигляді твердого шару або виділяються в газоподібному стані.
Процес виділення речовини на електродах, пов'язаний з окисно-відновними реакціями, що відбуваються на електродах під час проходження струму, називають електролізом. У процесі електролізу катод є відновником, оскільки він віддає електрони катіонам, а анод — окисником, оскільки він приймає електрони від аніонів.
Англійський фізик Майкл Фарадей експериментально встановив закони електролізу.
1- й закон Фарадея. Маса речовини m, що виділилася на електроді в результаті електролізу, прямо пропорційна силі струму І і часу t проходження струму через електроліт, m = kIt, де k — коефіцієнт пропорційності (електрохімічний еквівалент).
Електрохімічний еквівалент речовини дорівнює масі речовини, яка виділяється на електроді за 1 с під час проходження через електроліт струму силою 1 А.
2- й закон Фарадея. Електрохімічний еквівалент речовини k пропорційний хімічному еквівалентуде М — молярна маса, F — стала Фарадея n — валентність речовини.
Стала Фарадея — фізична константа.
Графіки залежності: а — сили струму від напруги I(U); б — опору від температури R(T) для електролітів
Вольт-амперна характеристика проходження електричного струму крізь електроліт має лінійний характер, як і в металах, але відрізняється тим, що для створення електричного струму в електроліті необхідна певна робота зовнішнього електричного поля — для поляризації електроліту (напруга цього поля для різних електролітів має різне значення) (мал. а).
Залежність опору електроліту від температури (мал. б) — лінійна.
Це пояснюється тим, що за зростання температури тепловий рух молекул стає інтенсивнішим, і тому кількість йонів у розчині та їх концентрація зростають, а отже, змінюється питомий опір електроліту р. Його зміну можна розрахувати за рівнянням, яке використовували в аналогічних розрахунках для металів ρ = ρ0(1 + αΔΤ), де ρ0 — питомий опір електроліту за температури 273 K (0 °С); α — термічний коефіцієнт опору. Для електролітів термічний коефіцієнт опору завжди є від'ємним, а отже, за нагрівання провідність електроліту зростає, а його опір зменшується.
Дистильована вода не проводить електричний струм. Чому вона стає провідником унаслідок розчинення в ній солей, кислот, лугів?
Чому вольт-амперна характеристика електроліту не починається з початку координат?
Що називають електрохімічним еквівалентом речовини? Який фізичний зміст сталої Фарадея?
Чому опір розчинів електролітів залежить від температури?