Hva er en svak elektrolytt?

En elektrolytt er et hvilket som helst kjemisk stoff som løses opp i vann for å produsere ioner, eller ladede atomer, som dermed gjør løsningen til en god leder av elektrisitet. En sterk elektrolytt ioniseres vanligvis fullstendig i vann og gir like mange kationer, eller positivt ladede ioner, og anioner, eller negativt ladede ioner. En svak elektrolytt vil derimot bare ionisere litt i vann og produsere få ioner, så løsningene deres er dårlige ledere av elektrisitet.

Rent vann i seg selv er ikke en god leder av elektrisitet, og destillert eller avionisert vann, som alle ioner er fjernet fra, fører ikke lett elektrisk strøm. Hvis en sterk elektrolytt som bordsalt, NaCl, tilsettes, vil saltet imidlertid oppløses for å gi Na ⁺ -ioner og Cl ^- ioner. Na ⁺ er i stand til å ta imot elektroner fra den negative polen i kraftkilden, mens Cl ^- vil transportere elektroner til den positive polen, noe som resulterer i en nettoflyt av strøm gjennom løsningen. Jo mer salt som er tilsatt, jo mer ledende vil løsningen være, opp til metningspunktet.

I en svak elektrolytt skjer denne dissosiasjonen til ioner bare i liten grad, typisk mye mindre enn 10%. Den store delen av den svake elektrolytten forblir i sin opprinnelige unionsform i løsning. I slike tilfeller er det ikke tilstrekkelig med ioner til stede for å føre elektrisk strøm.

Den elektrolytiske styrken til et stoff kan enkelt bestemmes ved å måle den elektriske ledningen av en løsning av stoffet med kjent konsentrasjon. Tabeller er tilgjengelige som viser Q _sp eller ionekonstanten for mange stoffer, som er et mål på deres grad av ionisering.

Det er ikke så enkelt å fortelle en svak elektrolytt bortsett fra en sterk bare ved å inspisere den kjemiske formelen. En svak elektrolytt vil vanligvis være sammensatt av kovalente bindinger, eller kjemiske bindinger der elektroner deles av to atomer. En sterk elektrolytt vil ha minst en ionebinding, der elektroner fra ett atom blir overført til et annet for å produsere to ioner som deretter holdes sammen av elektrostatiske krefter. De fleste kjemiske bindinger har imidlertid både en ionisk og kovalent karakter, og derfor er det nødvendig med en viss kunnskap om kjemi for å gjøre et rimelig estimat av en forbindelses elektrolytiske styrke.

Generelt sett er imidlertid de fleste organiske syrer og deres salter, og saltene av organiske baser, svake elektrolytter. Et stoff med lav vannløselighet kan også klassifiseres som en svak elektrolytt. Teknisk er løseligheten imidlertid ikke den samme som elektrolytisk styrke.

I tillegg til svake og sterke elektrolytter, er ikke-elektrolytter stoffer som ikke ioniseres i nevneverdig grad i vandig løsning, og løsningene deres fører ikke strøm i det hele tatt. De fleste organiske stoffer er ikke-ledere og derfor ikke-elektrolytter, med mindre de inneholder en syre- eller basefunksjonalitet. Sukker og alkohol er for eksempel organiske forbindelser uten syre- eller basefunksjonalitet og vil derfor ikke produsere ioner i oppløsning.