Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Ionische geleidbaarheid in oplossing:de verandering begrijpen

Dit is de reden waarom de elektrische geleidbaarheid van ionische verbindingen verandert wanneer ze in water worden opgelost:

1. Ionische verbindingen in vaste toestand:

* Kristallijne structuur: Ionische verbindingen bestaan in een kristallijne structuur waarin positief geladen kationen en negatief geladen anionen in een vast, stijf rooster zijn gerangschikt.

* Geen vrije ionen: De ionen worden stevig op hun plaats gehouden door elektrostatische krachten, waardoor ze niet vrij kunnen bewegen. Dit gebrek aan mobiele ladingsdragers betekent dat vaste ionische verbindingen slechte elektriciteitsgeleiders zijn.

2. Oplossen in water:

* Polair oplosmiddel: Water is een polair oplosmiddel, wat betekent dat het een positief uiteinde (waterstof) en een negatief uiteinde (zuurstof) heeft.

* Ion-dipoolinteracties: De positieve uiteinden van watermoleculen worden aangetrokken door de anionen van de ionische verbinding, en de negatieve uiteinden van watermoleculen worden aangetrokken door de kationen.

* Oplossing: Deze attracties trekken de ionen uit het kristalrooster en omringen ze met watermoleculen. Dit proces wordt solvatatie genoemd.

3. Elektrische geleidbaarheid in oplossing:

* Gratis ionen: Zodra de ionische verbinding is opgelost, kunnen de ionen nu vrij door de oplossing bewegen. Deze mobiele, geladen soorten kunnen elektrische stroom transporteren.

* Verhoogde geleidbaarheid: De aanwezigheid van deze mobiele ionen maakt de oplossing een goede geleider van elektriciteit. Hoe meer ionen aanwezig zijn, hoe hoger de geleidbaarheid.

Samengevat:

De belangrijkste factor is de beweging van ladingsdragers. Vaste ionische verbindingen missen vrije ionen en zijn dus slechte geleiders. Wanneer ze in water worden opgelost, komen de ionen vrij en worden ze mobiel, wat leidt tot een aanzienlijke toename van de elektrische geleidbaarheid.