Електричний струм у розчинах та розплавах електролітів.

Вивчаючи явища електричного струму в різних середовищах, переконаємося, що електричний струм, окрім металів може існувати також у рідинах і газах і у вакуумі. У цих випадках розглядатимемо замкнене коло, в якому є ділянка провідника, що складається з речовини в рідкому  чи газоподібному стані, або зовсім не містить речовини, тобто є вакуумним проміжком. Провідники, які підводять струм до цієї ділянки називають електродами. Електрод, приєднаний до позитивного полюса джерела струму, називають анодом,  а приєднаний до негативного полюса - катодом. Під час проходження струму до анода притягуються вільні електрони й негативні йони (аніони), а до катода - позитивні йони (катіони). Для існування електричного струму в речовині, вміщеній в електричне поле (особлива форма матерії, що існує навколо заряджених тіл або частинок і діє з деякою силою на інші частинки, які мають електричний заряд) обов'язковою умовою є наявність рухомих, або вільних, електричних зарядів, тобто таких, які можуть в речовині переміщуватися під дією електричного поля на відстані, обмежені тільки розмірами зразка. В металевих провідниках носіями струму є вільні електрони, а йони металу жорстко зв'язані у вузлах кристалічних ґраток і можуть здійснювати лише коливальні рухи. У подібному зв'язаному стані перебувають йони в інших твердих тілах з йоною структурою - йонних кристалах, прикладом яких є звичайна кухонна сіль (\(NaCl\)). Вільних носіїв електрики в йонних кристалах немає, тому при невисоких температурах вони є добрими ізоляторами. Якщо спробувати утворити електричне коло, зануривши два провідники, приєднанні послідовно з мікроамперметром до джерела струму, у посудину з кристаликами сухої кухонної солі - ніякого струму мікроамперметр не зареєструє. Якщо ж надати йонам рухливості, перевівши йонні кристали в рідкий стан шляхом їх нагрівання і розплавлення, то речовина стане провідником струму. Розплави солей, розчини солей, кислот і лугів  проводять струм. Дистильована вода, що має молекулярну структуру, є гарним ізолятором, оскільки в ній немає вільних електричних зарядів, отже, у ній не може виникнути електричний струм.

Речовини, водні розчини або розплави яких проводять електричний струм, називають електролітами.

Якщо розчинити у воді яку-небудь сіль, кристалики якої мають йоннну структуру, наприклад кухонну сіль або мідний купорос, то в колі виникне струм. Відбувається тому, що молекула води полярна, тобто її можна уявити об'єктом видовженої форми, на кінцях якого зосереджені електричні заряди протилежних знаків. Відтак електричне поле молекул води сприяє розпаду йонних кристалічних ґраток на вільні йони.

Схема дослідження електричного струму в рідинах

Розщеплення електроліту на йони у водному розчині або розплаві називають електролітичною дисоціацією

Проходження електричного  струму через електроліт характеризується тим, що відбувається перенесення хімічних складових електроліту й ті виділяються на електродах - осідають у вигляді твердого шару або виділяються у газоподібному стані.

Процес виділення речовин на електродах, пов'язаний з окисно-відновними реакціями, які відбуваються на електродах під час проходження струму, називають електролізом.

Уперше явище електролізу докладно вивчив англійський фізик Майкл Фарадей. Він сформулював закон, який згодом був названий законом електролізу, або першим законом Фарадея:

Маса речовини, яка виділяється на електроді, прямопропорційна заряду, який пройшов через електроліт:

\(m=k\cdot q\) або \(m=kIt\)

де \(m\) - маса речовини, \(k\) - коефіцієнт пропорційності, який називається електрохімічним еквівалентом, \(q\) - значення електричного заряду. Електрохімічний еквівалент чисельно дорівнює масі певної речовини, яка виділяється на електроді внаслідок проходження через електроліт заряду 1 Кл. Одиницею електрохімічного еквіваленту в СІ є кілограм на кулон (частіше подають у міліграмах на кулон \(1 мг/Кл = 1\cdot 10^{-6} кг/Кл\)).