Γιατί αλλάζει η ηλεκτρική αγκιστρωτικότητα των ιοντικών ενώσεων όταν διαλύονται σε νερό;
1. Ιωνικές ενώσεις σε στερεά κατάσταση:
* Δομή: Οι ιοντικές ενώσεις συγκρατούνται από ισχυρά ηλεκτροστατικά αξιοθέατα μεταξύ θετικά φορτισμένων κατιόντων και αρνητικά φορτισμένων ανιόντων. Αυτό δημιουργεί μια άκαμπτη, κρυσταλλική δομή.
* αγωγιμότητα: Στην στερεά τους κατάσταση, οι ιοντικές ενώσεις είναι γενικά κακοί αγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας. Τα ιόντα είναι κλειδωμένα στη θέση τους μέσα στο κρυσταλλικό πλέγμα, ανίκανοι να κινηθούν ελεύθερα για να μεταφέρουν τη φόρτιση.
2. Διάλυση στο νερό:
* πολικότητα: Το νερό είναι ένα πολικό μόριο, που σημαίνει ότι έχει θετικό και αρνητικό τέλος λόγω της ανομοιόμορφης κατανομής των ηλεκτρονίων. Αυτή η πολικότητα επιτρέπει στα μόρια του νερού να αλληλεπιδρούν με τα ιόντα στην ιοντική ένωση.
* Λύση: Τα θετικά άκρα των μορίων του νερού προσελκύουν τα αρνητικά φορτισμένα ανιόντα και τα αρνητικά άκρα προσελκύουν τα θετικά φορτισμένα κατιόντα. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται διαλυτοποίηση, αποδυναμώνει τις ηλεκτροστατικές δυνάμεις που συγκρατούν την ιοντική ένωση μαζί.
* Διάσπαση: Καθώς οι ηλεκτροστατικές δυνάμεις αποδυναμώνουν, η ιοντική ένωση διασπάται στα ατομικά της ιόντα (κατιόντα και ανιόντα). Αυτά τα ιόντα είναι τώρα ελεύθερα να μετακινηθούν στη λύση.
3. Αγωγιμότητα στη λύση:
* Φορτίστε αερομεταφορείς: Τα διαλυμένα ιόντα δρουν ως φορείς φορτίου. Όταν εφαρμόζεται ένα ηλεκτρικό δυναμικό σε ολόκληρο το διάλυμα, αυτά τα κινητά ιόντα μπορούν να κινηθούν προς το αντίθετα φορτισμένο ηλεκτρόδιο.
* Αυξημένη αγωγιμότητα: Η παρουσία ελεύθερων, κινητών ιόντων αυξάνει σημαντικά την ηλεκτρική αγωγιμότητα του διαλύματος σε σύγκριση με την στερεή ιοντική ένωση.
Συνοπτικά:
Η ηλεκτρική αγωγιμότητα των ιοντικών ενώσεων αυξάνεται δραματικά όταν διαλύονται στο νερό επειδή:
* Το νερό διαλύει την ένωση, απελευθερώνοντας ιόντα
* Αυτά τα κινητά ιόντα μπορούν να φέρουν ηλεκτρικό φορτίο, αυξάνοντας την αγωγιμότητα.
Παράδειγμα:
* Στερεό αλάτι τραπεζιού (NaCl): Κακός αγωγός λόγω σταθερών ιόντων.
* αλμυρό νερό: Ο καλός αγωγός λόγω ελεύθερων Na+ και Cl-ίδων στη λύση.
