Was ist ein schwacher Elektrolyt?
Ein Elektrolyt ist eine chemische Substanz, die sich in Wasser löst und Ionen oder geladene Atome erzeugt, wodurch die Lösung einen guten Stromleiter bildet. Ein starker Elektrolyt ist im Allgemeinen vollständig in Wasser ionisiert und ergibt die gleiche Anzahl an Kationen oder positiv geladenen Ionen und Anionen oder negativ geladenen Ionen. Andererseits ionisiert ein schwacher Elektrolyt in Wasser nur geringfügig und erzeugt nur wenige Ionen. Daher sind ihre Lösungen schlechte elektrische Leiter.
Reines Wasser selbst ist kein guter Stromleiter, und destilliertes oder entionisiertes Wasser, aus dem alle Ionen entfernt wurden, leitet keinen Strom ohne weiteres. Wenn jedoch ein starker Elektrolyt wie Tafelsalz, NaCl, zugesetzt wird, löst sich das Salz unter Bildung von Na + -Ionen und Cl - -Ionen auf. Die Na + können Elektronen vom negativen Pol der Stromquelle aufnehmen, während die Cl - -Elektronen zum positiven Pol transportieren, was zu einem Nettostromfluss durch die Lösung führt. Je mehr Salz zugesetzt wird, desto besser wird die Lösung bis zur Sättigung geleitet.
In einem schwachen Elektrolyten tritt diese Dissoziation in Ionen nur in geringem Maße auf, typischerweise viel weniger als 10%. Der überwiegende Teil des schwachen Elektrolyten bleibt in seiner ursprünglich vereinigten Form in Lösung. In solchen Fällen sind nicht genügend Ionen vorhanden, um elektrischen Strom zu führen.
Die Elektrolytstärke einer Substanz kann leicht durch Messen der elektrischen Leitfähigkeit einer Lösung der Substanz bekannter Konzentration bestimmt werden. Es sind Tabellen verfügbar, in denen die Q sp - oder Ionenkonstante vieler Substanzen aufgeführt ist, die ein Maß für ihren Ionisationsgrad darstellt.
Es ist nicht so einfach, einen schwachen Elektrolyten nur anhand seiner chemischen Formel von einem starken zu unterscheiden. Ein schwacher Elektrolyt besteht normalerweise aus kovalenten Bindungen oder chemischen Bindungen, in denen sich zwei Atome Elektronen teilen. Ein starker Elektrolyt hat mindestens eine Ionenbindung, bei der Elektronen von einem Atom auf ein anderes übertragen werden, um zwei Ionen zu erzeugen, die dann durch elektrostatische Kräfte zusammengehalten werden. Die meisten chemischen Bindungen weisen jedoch sowohl einen ionischen als auch einen kovalenten Charakter auf. Daher sind einige Kenntnisse der Chemie erforderlich, um die Elektrolytfestigkeit einer Verbindung angemessen abzuschätzen.
Im Allgemeinen sind die meisten organischen Säuren und ihre Salze sowie die Salze organischer Basen schwache Elektrolyte. Eine Substanz mit geringer Wasserlöslichkeit kann auch als schwacher Elektrolyt eingestuft werden. Technisch ist die Löslichkeit jedoch nicht gleichbedeutend mit der Elektrolytfestigkeit.
Nicht-Elektrolyte sind neben schwachen und starken Elektrolyten Substanzen, die in wässriger Lösung nicht nennenswert ionisieren und deren Lösungen überhaupt keinen Strom leiten. Die meisten organischen Substanzen sind, sofern sie keine Säure- oder Basenfunktionalität enthalten, Nichtleiter und daher keine Elektrolyte. Zucker und Alkohol sind beispielsweise organische Verbindungen ohne Säure- oder Basenfunktionalität und produzieren daher keine Ionen in Lösung.