Co to jest słaby elektrolit?

Elektrolit to każda substancja chemiczna, która rozpuszcza się w wodzie, wytwarzając jony lub naładowane atomy, dzięki czemu roztwór jest dobrym przewodnikiem elektryczności. Silny elektrolit jest na ogół całkowicie zjonizowany w wodzie i daje równą liczbę kationów lub dodatnio naładowanych jonów i anionów lub ujemnie naładowanych jonów. Z drugiej strony słaby elektrolit jonizuje się tylko nieznacznie w wodzie i wytwarza niewiele jonów, więc ich roztwory są słabymi przewodnikami elektryczności.

Sama czysta woda nie jest dobrym przewodnikiem elektryczności, a woda destylowana lub dejonizowana, z której usunięto wszystkie jony, nie będzie łatwo przewodzić prądu elektrycznego. Jeśli jednak zostanie dodany silny elektrolit, taki jak sól kuchenna, NaCl, sól rozpuści się, dając jony Na ⁺ i Cl ^- . Na ⁺ są zdolne do przyjmowania elektronów z ujemnego bieguna źródła zasilania, podczas gdy Cl ^- transportuje elektrony do bieguna dodatniego, co powoduje przepływ netto energii elektrycznej przez roztwór. Im więcej dodanej soli, tym bardziej przewodzące będzie rozwiązanie, aż do nasycenia.

W słabym elektrolicie dysocjacja na jony występuje tylko w niewielkim stopniu, zwykle znacznie poniżej 10%. Ogromna większość słabego elektrolitu pozostaje w postaci oryginalnej zunifikowanej postaci w roztworze. W takich przypadkach jony są niewystarczające do przeniesienia prądu elektrycznego.

Wytrzymałość elektrolityczną substancji można łatwo określić przez pomiar przewodności elektrycznej roztworu substancji o znanym stężeniu. Dostępne są tabele wymieniające _Qsp lub stałą jonową wielu substancji, która jest miarą ich stopnia jonizacji.

Odróżnienie słabego elektrolitu od silnego tylko poprzez sprawdzenie jego wzoru chemicznego nie jest tak proste. Słaby elektrolit zwykle składa się z wiązań kowalencyjnych lub wiązań chemicznych, w których elektrony są wspólne dla dwóch atomów. Silny elektrolit będzie miał co najmniej jedno wiązanie jonowe, w którym elektrony z jednego atomu są przenoszone do drugiego w celu wytworzenia dwóch jonów, które są następnie utrzymywane razem przez siły elektrostatyczne. Większość wiązań chemicznych ma jednak zarówno charakter jonowy, jak i kowalencyjny, dlatego do dokonania rozsądnej oceny siły elektrolitycznej związku wymagana jest pewna wiedza chemiczna.

Ogólnie jednak większość kwasów organicznych i ich soli oraz sole zasad organicznych to słabe elektrolity. Substancja o niskiej rozpuszczalności w wodzie może być również sklasyfikowana jako słaby elektrolit. Technicznie jednak rozpuszczalność nie jest tym samym co wytrzymałość elektrolityczna.

Oprócz słabych i silnych elektrolitów, nieelektrolity są substancjami, które nie jonizują w znacznym stopniu w roztworze wodnym, a ich roztwory w ogóle nie przewodzą elektryczności. Większość substancji organicznych, o ile nie zawierają one funkcji kwasowych lub zasadowych, jest nieprzewodzących, a zatem nieelektrolitów. Na przykład cukier i alkohol są związkami organicznymi bez funkcyjności kwasu lub zasady i dlatego nie wytwarzają jonów w roztworze.