Learning Objective
- Recognize the properties of an electrolyte solution.
Key Points
- Electrolytes are salts or molecules that ionize completely in solution. As a result, electrolyte solutions readily conduct electricity.
- Nonelectrolytes do not dissociate into ions in solution; nonelectrolyte solutions do not, therefore, conduct electricity.
Terms
- nonelectrolyteA substance that does not dissociate into ions when in solution.
- solutionA homogeneous mixture, which may be a liquid, gas, or solid, formed by dissolving one or more substances.
- roztokJakákoli látka, která se rozpouští v kapalném rozpouštědle a vytváří roztok.
- elektrolytLátka, která v roztoku disociuje na ionty.
- sůlIontová sloučenina složená z kationtů a aniontů, které jsou drženy pohromadě elektrostatickou přitažlivostí.
Roztoky elektrolytů
Elektrolyt je jakákoli sůl nebo ionizovatelná molekula, která po rozpuštění v roztoku dodá tomuto roztoku schopnost vést elektrický proud. Je to proto, že když se sůl rozpustí, její disociované ionty se mohou v roztoku volně pohybovat a umožňují tak proudění náboje.
Roztoky elektrolytů obvykle vznikají, když se sůl umístí do rozpouštědla, jako je voda. Například při umístění kuchyňské soli NaCl do vody se sůl (pevná látka) rozpustí na své složkové ionty podle disociační reakce:
NaCl(s) → Na+(aq) + Cl-(aq)
Možná je také reakce látek s vodou za vzniku iontů v roztoku. Například plynný oxid uhličitý, CO2, se rozpustí ve vodě za vzniku roztoku, který obsahuje vodíkové ionty, uhličitany a hydrogenuhličitanové ionty:
2 CO2(g)+ 2 H2O(l) → 3 H+(aq) + CO32-(aq) + HCO3-(aq)
Vzniklý roztok bude vést elektrický proud, protože obsahuje ionty. Je však důležité mít na paměti, že CO2 není elektrolyt, protože sám o sobě nedisociuje na ionty. Pouze sloučeniny, které v roztoku disociují na své složkové ionty, se řadí mezi elektrolyty.
Silné a slabé elektrolyty
Jak bylo uvedeno výše, pokud ionizovatelný roztok disociuje, může výsledný roztok vést elektrický proud. Proto se sloučeniny, které v roztoku snadno tvoří ionty, označují jako silné elektrolyty. (Podle této úvahy jsou všechny silné kyseliny a silné zásady silnými elektrolyty.)
Proti tomu, pokud sloučenina disociuje v malé míře, bude roztok slabým vodičem elektřiny; sloučenina, která disociuje jen slabě, se proto nazývá slabý elektrolyt.
Silný elektrolyt se v roztoku zcela disociuje na své složkové ionty; slabý elektrolyt naopak zůstane v roztoku většinou nedisociovaný. Příkladem slabého elektrolytu je kyselina octová, která je také slabou kyselinou.
Roztoky neelektrolytů
Neelektrolyty jsou sloučeniny, které v roztoku vůbec neionizují. V důsledku toho roztoky obsahující neelektrolyty nevedou elektrický proud. Obvykle jsou neelektrolyty drženy pohromadě především kovalentními, nikoliv iontovými vazbami. Běžným příkladem neelektrolytu je glukóza neboli C6H12O6. Glukóza (cukr) se snadno rozpouští ve vodě, ale protože se v roztoku nedisociuje na ionty, je považována za neelektrolyt; roztoky obsahující glukózu proto nevedou elektrický proud.