Che cos'è un elettrolita debole?
Un elettrolita è qualsiasi sostanza chimica che si dissolve nell'acqua per produrre ioni o atomi carichi, il che rende la soluzione un buon conduttore di elettricità. Un elettrolita forte è generalmente completamente ionizzato in acqua e fornisce un numero uguale di cationi, o ioni caricati positivamente, e anioni, o ioni caricati negativamente. Un elettrolita debole, d'altra parte, si ionizzerà solo leggermente in acqua e produrrà pochi ioni, quindi le loro soluzioni sono cattivi conduttori di elettricità.
L'acqua pura in sé non è un buon conduttore di elettricità e l'acqua distillata o deionizzata, dalla quale sono stati rimossi tutti gli ioni, non conduce prontamente una corrente elettrica. Se viene aggiunto un elettrolita forte come il sale da cucina, NaCl, tuttavia, il sale si dissolverà per dare ioni Na + e ioni Cl. Il Na + è in grado di accettare elettroni dal polo negativo della fonte di energia mentre il Cl - trasporterà elettroni al polo positivo, determinando un flusso netto di elettricità attraverso la soluzione. Più sale viene aggiunto, più conduttiva sarà la soluzione, fino al punto di saturazione.
In un elettrolita debole, questa dissociazione in ioni si verifica solo in piccola parte, in genere molto meno del 10%. La grande mole dell'elettrolita debole rimane nella sua forma unificata originale in soluzione. In tali casi, sono presenti ioni insufficienti per trasportare una corrente elettrica.
La forza elettrolitica di una sostanza può essere facilmente determinata misurando la conduttanza elettrica di una soluzione della sostanza di concentrazione nota. Sono disponibili tabelle che elencano la costante Q sp o ione di molte sostanze, che è una misura del loro grado di ionizzazione.
Raccontare un elettrolita debole a parte quello forte solo controllando la sua formula chimica non è così semplice. Un elettrolita debole sarà generalmente composto da legami covalenti o legami chimici in cui gli elettroni sono condivisi da due atomi. Un elettrolita forte avrà almeno un legame ionico, in cui gli elettroni da un atomo vengono trasferiti a un altro per produrre due ioni che vengono quindi tenuti insieme da forze elettrostatiche. La maggior parte dei legami chimici ha tuttavia un carattere sia ionico che covalente, quindi è necessaria una certa conoscenza della chimica per fare una stima ragionevole della forza elettrolitica di un composto.
In generale, tuttavia, la maggior parte degli acidi organici e dei loro sali, nonché i sali delle basi organiche, sono elettroliti deboli. Una sostanza con bassa solubilità in acqua può anche essere classificata come elettrolita debole. Tecnicamente, tuttavia, la solubilità non è la stessa della forza elettrolitica.
Oltre agli elettroliti deboli e forti, i non elettroliti sono sostanze che non si ionizzano in misura apprezzabile in una soluzione acquosa e le loro soluzioni non conducono affatto l'elettricità. La maggior parte delle sostanze organiche, a meno che non contengano una funzionalità acida o di base, sono non conduttori e quindi non elettroliti. Lo zucchero e l'alcool, ad esempio, sono composti organici privi di funzionalità acida o basica e pertanto non producono ioni in soluzione.