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.
- vaste stofEen stof die in een vloeibaar oplosmiddel wordt opgelost, zodat een oplossing ontstaat.
- elektrolytEen stof die in oplossing in ionen uiteenvalt.
- zoutEen ionische verbinding bestaande uit kationen en anionen die door elektrostatische aantrekkingskracht bij elkaar worden gehouden.
Elektrolyt-oplossingen
Een elektrolyt is een zout of ioniseerbaar molecuul dat, wanneer het in een oplossing wordt opgelost, die oplossing het vermogen geeft elektriciteit te geleiden. Dit komt omdat wanneer een zout oplost, de gedissocieerde ionen zich vrij in de oplossing kunnen bewegen, waardoor een lading kan vloeien.
Elektrolyt-oplossingen worden gewoonlijk gevormd wanneer een zout in een oplosmiddel zoals water wordt geplaatst. Wanneer bijvoorbeeld tafelzout, NaCl, in water wordt geplaatst, lost het zout (een vaste stof) op in de ionen waaruit het bestaat, volgens de dissociatiereactie:
NaCl(s) → Na+(aq) + Cl-(aq)
Het is ook mogelijk dat stoffen met water reageren om ionen in oplossing te vormen. Bijvoorbeeld kooldioxide, CO2, lost op in water en vormt een oplossing die waterstofionen, carbonaat en waterstofcarbonaationen bevat:
2 CO2(g)+ 2 H2O(l) → 3 H+(aq) + CO32-(aq) + HCO3-(aq)
De resulterende oplossing geleidt elektriciteit omdat deze ionen bevat. Het is echter belangrijk in gedachten te houden dat CO2 geen elektrolyt is, omdat CO2 zelf niet in ionen uiteenvalt. Alleen verbindingen die in oplossing uiteenvallen in hun samenstellende ionen komen in aanmerking als elektrolyten.
Sterke en Zwakke Elektrolyten
Zoals hierboven vermeld, wanneer een ioniseerbaar opgeloste stof uiteenvalt, kan de resulterende oplossing elektriciteit geleiden. Verbindingen die in oplossing gemakkelijk ionen vormen, worden daarom sterke elektrolyten genoemd. (Volgens deze redenering zijn alle sterke zuren en sterke basen sterke elektrolyten.)
Als een verbinding daarentegen slechts in geringe mate dissocieert, is de oplossing een zwakke geleider van elektriciteit; een verbinding die slechts in geringe mate dissocieert, wordt daarom een zwak elektrolyt genoemd.
Een sterk elektrolyt dissocieert in oplossing volledig in de ionen waaruit het is opgebouwd; een zwak elektrolyt daarentegen blijft in oplossing grotendeels ongesplitst. Een voorbeeld van een zwak elektrolyt is azijnzuur, dat ook een zwak zuur is.
Non-elektrolyt-oplossingen
Non-elektrolyten zijn verbindingen die in oplossing helemaal niet ioniseren. Als gevolg daarvan geleiden oplossingen die niet-elektrolyten bevatten geen elektriciteit. Gewoonlijk worden niet-elektrolyten eerder door covalente dan door ionische bindingen bij elkaar gehouden. Een algemeen voorbeeld van een niet-elektrolyt is glucose, of C6H12O6. Glucose (suiker) lost gemakkelijk op in water, maar omdat het in oplossing niet in ionen uiteenvalt, wordt het beschouwd als een niet-elektrolyt; oplossingen die glucose bevatten geleiden daarom geen elektriciteit.