Зміст
- TL; DR (Занадто довго; Не читав)
- Іонні сполуки
- Іонні сполуки у воді
- Концентрація речовини
- Електропровідність
- Провідність і концентрація
Якщо ви подивитеся на чашку солоної води, ви можете не уявити, що вона має потенціал проводити електроенергію - але це так! Взаємозв'язок між іонним розчином, як солона вода, та її провідністю - це функція його концентрації та здатності заряджених частинок вільно рухатися в розчині.
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
Розчини, що містять розчинені солі, проводять електрику, оскільки вони виділяють заряджені частинки в розчин, здатний переносити електричний струм. Взагалі провідність сольових розчинів збільшується зі збільшенням кількості розчиненої солі. Однак точне підвищення провідності ускладнюється залежністю між концентрацією солі та рухливістю її заряджених частинок.
Іонні сполуки
Для хіміка термін "сіль" відноситься до більш ніж простої кухонної солі. Як клас сполук, солі - це хімічні речовини, що складаються з металу та неметалу. Метал приймає позитивний заряд і є катіоном, тоді як неметал бере негативний заряд і є аніоном. Хіміки відносять до таких солей як іонні сполуки. Електростатичні взаємодії, які просто відносяться до привабливих сил між протилежно зарядженим металом і неметалом, утримують іонні сполуки разом як тверді речовини.
Іонні сполуки у воді
Деякі іонні сполуки водорозчинні, це означає, що вони розчиняються у воді. Коли ці сполуки розчиняються, вони дисоціюють або розпадаються на відповідні іони. Столова сіль, також її називають хлоридом натрію і скороченою NaCl, дисоціює на іони натрію (Na) та хлоридні (Cl). Не кожна іонна сполука розчиняється у воді. Настанови щодо розчинності дають хімікам та студентам загальне розуміння того, які сполуки будуть розчинятися, а які сполуки не розчинятимуться.
Концентрація речовини
В основному, концентрація просто означає кількість речовини, розчиненої в заданій кількості води. Вчені використовують різні одиниці для визначення концентрації, таких як молярність, нормальність, масовий відсоток та частки на мільйон. Однак точна одиниця концентрації відповідає вторинному принципу, що більш висока концентрація означає більшу кількість розчиненої солі на одиницю об'єму.
Електропровідність
Багато людей дивуються, дізнавшись, що чиста вода насправді поганий провідник електрики. Відповідний термін у попередньому твердженні "чистий". Практично будь-яка вода з природного джерела води, як річка, озеро чи океан, буде виконувати роль провідника, оскільки містить розчинені солі.
Хороші провідники дозволяють забезпечити легкий, постійний потік електричного струму. Взагалі хороший провідник володіє зарядженими частинками, які відносно рухливі (вільні в русі). Що стосується розчинених у воді солей, іони представляють заряджені частинки з відносно високою рухливістю.
Провідність і концентрація
Провідність розчину залежить від кількості носіїв заряду (концентрації іонів), рухливості носіїв заряду та їх заряду. Теоретично провідність повинна зростати прямо пропорційно концентрації. Це означає, що якщо концентрація хлориду натрію, наприклад, у розчині, подвоюється, то електропровідність також повинна подвоюватися. На практиці це не відповідає дійсності. Концентрація та рухливість іонів не є самостійними властивостями. Зі збільшенням концентрації іона його рухливість зменшується. Як наслідок, електропровідність збільшується лінійно щодо квадратного кореня концентрації замість прямої пропорції.