Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Ionische geleidbaarheid:waarom geleiden opgeloste ionische verbindingen elektriciteit?

Ionische verbindingen geleiden elektriciteit wanneer ze in oplossing worden opgelost vanwege de aanwezigheid van vrije ionen. Hier is een overzicht:

* Ionische verbindingen: Deze verbindingen worden gevormd door de elektrostatische aantrekking tussen positief geladen ionen (kationen) en negatief geladen ionen (anionen). Zie ze als kleine magneten die bij elkaar worden gehouden door tegengestelde ladingen.

* Oplossen: Wanneer een ionische verbinding oplost in een oplosmiddel zoals water, trekken de watermoleculen de ionen uit elkaar, waardoor de ionische bindingen worden verbroken. Deze ionen worden omgeven door watermoleculen (hydratatie), waardoor ze effectief worden gescheiden.

* Gratis ionen: Nu kunnen deze gescheiden ionen vrij rondbewegen in de oplossing. Ze zitten niet langer opgesloten in een starre kristalstructuur.

* Elektriciteit geleiden: Elektriciteit is de stroom van geladen deeltjes. Wanneer u een elektrische potentiaal (spanning) over de oplossing aanbrengt, bewegen de vrije ionen als reactie op het elektrische veld. Positief geladen ionen bewegen naar de negatieve elektrode (kathode), en negatief geladen ionen bewegen naar de positieve elektrode (anode). Deze stroom geladen deeltjes vormt een elektrische stroom, waardoor de oplossing geleidend wordt.

Beschouw het als volgt: Stel je een menigte mensen voor die stilstaat en zich niet gemakkelijk kan verplaatsen. Stel je nu voor dat de menigte zich verspreidt en individuen vrij zijn om te bewegen. Als je iets door deze verspreide menigte wilt bewegen, is dat veel gemakkelijker dan proberen het door de dicht opeengepakte menigte te bewegen. Op dezelfde manier zorgen vrije ionen in een oplossing voor een gemakkelijke stroom van elektriciteit.

Belangrijke opmerking: Ionische verbindingen geleiden alleen elektriciteit wanneer ze zijn opgelost in een oplosmiddel (zoals water) of wanneer ze zijn gesmolten (gesmolten). In hun vaste toestand zijn de ionen gefixeerd in een stijf rooster, waardoor ze niet vrij kunnen bewegen, en daarom zijn ze niet geleidend.