Verbindingen die een stroom geleiden, worden bij elkaar gehouden door elektrostatische krachten of aantrekking. Ze bevatten een positief geladen atoom of molecuul, een kation genaamd, en een negatief geladen atoom of molecuul, een anion genaamd. In hun vaste toestand geleiden deze verbindingen geen elektriciteit, maar wanneer opgelost in water, dissociëren de ionen en kunnen ze een stroom geleiden. Bij hoge temperaturen, wanneer deze verbindingen vloeibaar worden, beginnen de kationen en anionen te stromen en kunnen ze elektriciteit geleiden, zelfs in afwezigheid van water. Niet-ionische verbindingen of verbindingen die niet dissociëren in ionen, voeren geen stroom uit. U kunt een eenvoudige schakeling met een lamp construeren als een indicator om de geleidbaarheid van waterige verbindingen te testen. De testverbinding in deze opstelling voltooit het circuit en zet de lamp aan als deze stroom kan geleiden.

Verbindingen met sterk geleidende werking

De eenvoudigste manier om te bepalen of een verbinding een stroom kan geleiden stroom is om de moleculaire structuur of samenstelling te identificeren. Verbindingen met sterke geleidbaarheid dissociëren volledig in geladen atomen of moleculen, of ionen, wanneer opgelost in water. Deze ionen kunnen effectief bewegen en een stroom meedragen. Hoe hoger de concentratie van ionen, hoe groter de geleidbaarheid. Tafelzout, of natriumchloride, is een voorbeeld van een verbinding met een sterke geleidbaarheid. Het dissocieert in positief geladen natrium en negatief geladen chloorionen in water. Ammoniumsulfaat, calciumchloride, zoutzuur, natriumhydroxide, natriumfosfaat en zinknitraat zijn andere voorbeelden van verbindingen met een sterke geleidbaarheid, ook bekend als sterke elektrolyten. Sterke elektrolyten zijn meestal anorganische verbindingen, wat betekent dat ze geen koolstofatomen hebben. Organische verbindingen, of koolstofhoudende verbindingen, zijn vaak zwakke elektrolyten of zijn niet-geleidend.

Verbindingen met zwak geleidingsvermogen

Verbindingen die slechts gedeeltelijk in water dissociëren, zijn zwakke elektrolyten en slechte geleiders van een elektrische stroom . Azijnzuur, de verbinding die aanwezig is in azijn, is een zwak elektrolyt omdat het maar weinig dissocieert in water. Ammoniumhydroxide is een ander voorbeeld van een verbinding met zwakke geleidbaarheid. Wanneer andere oplosmiddelen dan water worden gebruikt, wordt de ionische dissociatie en dus het vermogen om de stroom te voeren, gewijzigd. Ionisatie van zwakke elektrolyten neemt gewoonlijk toe met stijgingen van de temperatuur. Om de geleidbaarheid van verschillende verbindingen in water te vergelijken, gebruiken wetenschappers specifieke geleiding. De specifieke geleiding is een maat voor de geleidbaarheid van een verbinding in water bij een specifieke temperatuur, meestal 25 graden Celsius. Specifieke conductantie wordt gemeten in eenheden van siemens of microsiemens per centimeter. De mate van watervervuiling kan worden bepaald door het meten van de specifieke conductantie, omdat vervuild water meer ionen bevat en meer geleiding kan genereren.

Niet-geleidende verbindingen

Verbindingen die geen ionen produceren in water kunnen niet een elektrische stroom geleiden. Suiker of sucrose is een voorbeeld van een verbinding die in water oplost maar geen ionen produceert. De opgeloste sucrosemoleculen zijn omgeven door clusters van watermoleculen en worden 'gehydrateerd' genoemd maar blijven ongeladen. Verbindingen die niet oplosbaar zijn in water, zoals calciumcarbonaat, hebben ook geen geleidbaarheid: ze produceren geen ionen. Geleidingsvermogen vereist het bestaan ​​van geladen deeltjes.

Geleidbaarheid van metalen

Elektrische geleidbaarheid vereist de beweging van geladen deeltjes. In het geval van elektrolyten of vloeibaar gemaakte of gesmolten ionische verbindingen, worden positief en negatief geladen deeltjes gegenereerd en kunnen ze zich verplaatsen. In metalen zijn positieve metaalionen gerangschikt in een rigide rooster of kristalstructuur die niet kan bewegen. Maar de positieve metaalatomen worden omringd door wolken van elektronen die vrij rond kunnen zwerven en een elektrische stroom kunnen dragen. Een temperatuurstijging veroorzaakt een afname van de elektrische geleidbaarheid, wat in contrast staat met de toename in geleidbaarheid door elektrolyten onder vergelijkbare omstandigheden.