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.
- oldatMinden olyan anyag, amelyet folyékony oldószerben oldva oldat keletkezik.
- elektrolitEgy olyan anyag, amely oldott állapotban ionokra disszociál.
- sóEgy ionos vegyület, amely kationokból és anionokból áll, amelyeket elektrosztatikus vonzás tart össze.
Elektrolit oldatok
Elektrolitnak nevezünk minden olyan sót vagy ionizálható molekulát, amely oldatban oldódva az oldatnak áramvezetési képességet ad. Ennek az az oka, hogy amikor egy só feloldódik, az oldott ionjai szabadon mozoghatnak az oldatban, lehetővé téve a töltés áramlását.
Az elektrolitoldatok általában akkor keletkeznek, amikor egy sót egy oldószerbe, például vízbe helyezünk. Ha például az asztali sót, a NaCl-t vízbe helyezzük, a só (szilárd anyag) a disszociációs reakciónak megfelelően az alkotó ionjaira oldódik:
NaCl(s) → Na+(aq) + Cl-(aq)
Az is lehetséges, hogy az anyagok vízzel reagálva oldott ionokat képeznek. Például a szén-dioxid gáz, a CO2, vízben oldódva hidrogénionokat, karbonát- és hidrogén-karbonát-ionokat tartalmazó oldatot hoz létre:
2 CO2(g)+ 2 H2O(l) → 3 H+(aq) + CO32-(aq) + HCO3-(aq)
A keletkező oldat vezeti az elektromosságot, mert ionokat tartalmaz. Fontos azonban szem előtt tartani, hogy a CO2 nem elektrolit, mert maga a CO2 nem disszociál ionokra. Csak azok a vegyületek minősülnek elektrolitnak, amelyek oldatban az alkotórészeik ionjaira disszociálnak.
Erős és gyenge elektrolitok
Amint fentebb említettük, amikor egy ionizálható oldott anyag disszociál, a keletkező oldat képes vezetni az elektromosságot. Ezért azokat a vegyületeket, amelyek oldatban könnyen képeznek ionokat, erős elektrolitoknak nevezzük. (Ezzel az érveléssel minden erős sav és erős bázis erős elektrolit.)
Ezzel szemben, ha egy vegyület kis mértékben disszociál, az oldat gyenge áramvezető lesz; a csak gyengén disszociáló vegyületet ezért gyenge elektrolitnak nevezzük.
Az erős elektrolit az oldatban teljesen szétválik az alkotóionjaira; a gyenge elektrolit viszont nagyrészt disszociálatlan marad az oldatban. A gyenge elektrolitra példa az ecetsav, amely szintén gyenge sav.
Nonelektrolit oldatok
A nonelektrolitok olyan vegyületek, amelyek oldatban egyáltalán nem ionizálódnak. Ennek következtében a nemelektrolitokat tartalmazó oldatok nem vezetik az elektromosságot. A nemelektrolitokat jellemzően nem ionos, hanem kovalens kötések tartják össze. A nemelektrolitok gyakori példája a glükóz, azaz a C6H12O6. A glükóz (cukor) könnyen oldódik vízben, de mivel az oldatban nem bomlik ionokra, ezért nem elektrolitnak számít; a glükózt tartalmazó oldatok ezért nem vezetik az elektromosságot.