Wat is een zwakke elektrolyt?
Een elektrolyt is een chemische stof die oplost in water om ionen of geladen atomen te produceren, waardoor de oplossing een goede geleider van elektriciteit is. Een sterke elektrolyt is in het algemeen volledig geïoniseerd in water en geeft een gelijk aantal kationen of positief geladen ionen en anionen of negatief geladen ionen. Een zwakke elektrolyt daarentegen zal slechts in geringe mate in water ioniseren en weinig ionen produceren, zodat hun oplossingen slechte geleiders van elektriciteit zijn.
Zuiver water zelf is geen goede geleider van elektriciteit en gedestilleerd of gedeïoniseerd water, waaruit alle ionen zijn verwijderd, zal niet gemakkelijk een elektrische stroom geleiden. Als een sterk elektrolytachtig tafelzout, NaCl, wordt toegevoegd, zal het zout echter oplossen en Na + ionen en Cl - ionen geven. De Na + zijn in staat elektronen te accepteren van de negatieve pool van de stroombron, terwijl de Cl - elektronen naar de positieve pool zal transporteren, wat resulteert in een netto stroom van elektriciteit door de oplossing. Hoe meer zout er wordt toegevoegd, des te meer geleidend de oplossing zal zijn, tot het punt van verzadiging.
In een zwakke elektrolyt vindt deze dissociatie in ionen slechts in geringe mate plaats, meestal veel minder dan 10%. Het overgrote deel van de zwakke elektrolyt blijft in zijn oorspronkelijke, in een unie gevormde vorm in oplossing. In dergelijke gevallen zijn er onvoldoende ionen aanwezig om een elektrische stroom te dragen.
De elektrolytische sterkte van een stof kan gemakkelijk worden bepaald door het meten van de elektrische geleidbaarheid van een oplossing van de stof met bekende concentratie. Er zijn tabellen beschikbaar met de Qsp- of ionconstante van veel stoffen, wat een maat is voor hun mate van ionisatie.
Het is niet zo eenvoudig om een zwakke elektrolyt te onderscheiden van een sterke, alleen al door de chemische formule te inspecteren. Een zwakke elektrolyt zal meestal bestaan uit covalente bindingen, of chemische bindingen waarin elektronen worden gedeeld door twee atomen. Een sterke elektrolyt zal ten minste één ionische binding hebben, waarin elektronen van het ene atoom op een ander worden overgedragen om twee ionen te produceren die vervolgens door elektrostatische krachten worden samengehouden. De meeste chemische bindingen hebben echter zowel een ionisch als een covalent karakter en daarom is enige kennis van chemie vereist om een redelijke schatting te maken van de elektrolytische sterkte van een verbinding.
Over het algemeen zijn de meeste organische zuren en hun zouten, en de zouten van organische basen, zwakke elektrolyten. Een stof met een lage oplosbaarheid in water kan ook worden geclassificeerd als een zwakke elektrolyt. Technisch gezien is oplosbaarheid echter niet hetzelfde als elektrolytische sterkte.
Naast zwakke en sterke elektrolyten zijn niet-elektrolyten stoffen die niet in aanzienlijke mate in waterige oplossing ioniseren, en hun oplossingen geleiden helemaal geen elektriciteit. De meeste organische stoffen, tenzij ze een zuur- of basefunctionaliteit bevatten, zijn niet-geleiders en daarom geen elektrolyten. Suiker en alcohol zijn bijvoorbeeld organische verbindingen zonder zuur- of basefunctionaliteit en zullen daarom geen ionen in oplossing produceren.