弱い電解質とは？

電解質は、水に溶解してイオンまたは荷電原子を生成する化学物質であり、それによって溶液が電気の良導体となります。 強い電解質は一般に水中で完全にイオン化され、同数の陽イオン、または正に帯電したイオン、陰イオン、または負に帯電したイオンを与えます。 一方、弱い電解質は水中でわずかにしかイオン化せず、イオンをほとんど生成しないため、それらの解決策は電気の悪い導体です。

純水自体は電気の良導体ではないため、すべてのイオンが除去された蒸留水または脱イオン水は、容易に電流を流しません。 ただし、食塩のような強力な電解質であるNaClを加えると、塩は溶解してNa ⁺イオンとCl-イオンを生成します。 Na ⁺は電源の負極から電子を受け取ることができますが、Cl-は正極に電子を輸送し、溶液全体に電気の正味の流れをもたらします。 塩を追加すればするほど、飽和点まで溶液の伝導性が高まります。

弱い電解質では、このイオンへの解離はごくわずかであり、通常は10％未満です。 弱い電解質の大部分は、溶液中の元のイオン化されていない形のままです。 そのような場合、電流を運ぶのに不十分なイオンが存在します。

物質の電解強度は、既知の濃度の物質の溶液の電気伝導度を測定することにより、容易に決定できます。 多くの物質のQ _spまたはイオン定数をリストした表が利用可能です。これは、それらのイオン化度の尺度です。

化学式を調べるだけで、弱い電解質を強い電解質と区別するのは簡単ではありません。 弱い電解質は通常、共有結合、または電子が2つの原子で共有される化学結合で構成されます。 強力な電解質には少なくとも1つのイオン結合があり、1つの原子からの電子が別の原子に移動して2つのイオンを生成し、それらが静電気力によって一緒に保持されます。 ただし、ほとんどの化学結合にはイオン性と共有性の両方の特性があるため、化合物の電解強度を適切に見積もるには、化学の知識が必要です。

ただし、一般に、ほとんどの有機酸とその塩、および有機塩基の塩は弱い電解質です。 水溶性の低い物質も、弱い電解質として分類される場合があります。 ただし、技術的には、溶解度は電解強度と同じではありません。

弱い電解質と強い電解質に加えて、非電解質は水溶液中で感知できる程度までイオン化しない物質であり、その溶液はまったく電気を伝導しません。 ほとんどの有機物質は、酸または塩基の機能性を含まない限り、非伝導体であり、したがって非電解質です。 たとえば、砂糖とアルコールは、酸や塩基の機能を持たない有機化合物であるため、溶液中にイオンを生成しません。