Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Ionische geleidbaarheid:elektrisch gedrag in vaste stoffen en gesmolten toestanden begrijpen

Dit is de reden waarom ionische stoffen elektriciteit geleiden in gesmolten toestand, maar niet als vaste stoffen:

Ionische verbindingen:een herinnering

* Structuur: Ionische verbindingen worden gevormd door de elektrostatische aantrekking tussen positief geladen ionen (kationen) en negatief geladen ionen (anionen). Ze vormen een stijve, kristallijne roosterstructuur.

* Elektronen: Elektronen in ionische verbindingen zijn stevig gebonden aan de ionen en kunnen niet vrij bewegen.

Waarom vaste stoffen niet geleiden

* Vaste posities: In de vaste toestand zijn ionen opgesloten in een vaste roosterstructuur. Ze kunnen zich niet vrij bewegen.

* Gratis vervoerders: Omdat de elektronen aan de ionen gebonden zijn, zijn er geen vrije ladingsdragers die een elektrische stroom kunnen transporteren.

Waarom Molten State optreedt

* Mobiliteit: Wanneer een ionische verbinding smelt, worden de sterke elektrostatische krachten die de ionen bij elkaar houden zwakker. De ionen worden mobiel en kunnen vrij bewegen.

* Kostendragers: De mobiele ionen, die hun positieve of negatieve ladingen dragen, fungeren als ladingsdragers. Wanneer een elektrische potentiaal wordt aangelegd, bewegen deze ionen zich naar de tegengesteld geladen elektrode, waardoor een elektrische stroom ontstaat.

Analogie

Stel je een overvolle kamer voor vol met mensen (ionen) die allemaal dicht op elkaar zitten en niet kunnen bewegen (solid state). Stel je nu voor dat diezelfde mensen zich allemaal vrij rondbewegen (gesmolten toestand). Als je een boodschap door de kamer wilt krijgen, is dat veel gemakkelijker als er mensen in beweging zijn!

Belangrijkste afhaalmaaltijden: De elektrische geleidbaarheid van ionische stoffen is afhankelijk van de mobiliteit van ionen. In de vaste toestand zijn ze gefixeerd, terwijl ze in de gesmolten toestand vrij zijn om te bewegen en lading te dragen.