Γιατί μια στερεή ουσία δεν περιέχει συμπεριφορά ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά ένα ιοντικό διαλυμένο στο νερό κάνει;
Γιατί τα στερεά συνήθως δεν διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια:
* σταθερά ιόντα: Στα περισσότερα στερεά, τα ιόντα συνδέονται στενά σε μια σταθερή δομή πλέγματος. Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορούν να κινηθούν ελεύθερα για να φέρουν ένα ηλεκτρικό φορτίο.
* Χωρίς δωρεάν ηλεκτρόνια: Τα περισσότερα στερεά δεν έχουν δωρεάν ηλεκτρόνια. Αυτά είναι ηλεκτρόνια που δεν συνδέονται με τα άτομα και μπορούν εύκολα να μετακινηθούν, μεταφέροντας το ηλεκτρικό ρεύμα.
Γιατί οι ιοντικές λύσεις διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια:
* Διάσπαση: Όταν μια ιοντική ένωση διαλύεται στο νερό, διασπάται στα συστατικά της ιόντα (κατιόντα και ανιόντα). Αυτά τα ιόντα είναι τώρα ελεύθερα να κινηθούν στη λύση.
* Φορτίστε αερομεταφορείς: Τα ιόντα ελεύθερης κίνησης λειτουργούν ως φορείς φόρτισης. Όταν εφαρμόζεται ένα ηλεκτρικό δυναμικό, τα θετικά φορτισμένα ιόντα (κατιόντα) κινούνται προς το αρνητικό ηλεκτρόδιο (κάθοδος) και τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα (ανιόντες) κινούνται προς το θετικό ηλεκτρόδιο (ανόδου). Αυτή η κίνηση ιόντων αποτελεί ηλεκτρικό ρεύμα.
Εξαιρέσεις σε στερεά:
* μέταλλα: Τα μέταλλα είναι εξαιρετικοί αγωγοί επειδή έχουν μια "θάλασσα" ελεύθερων ηλεκτρονίων που μπορούν να κινηθούν εύκολα σε όλο το υλικό.
* Ορισμένα ιονικά στερεά: Μερικά ιοντικά στερεά, όπως το ασημένιο ιωδιούχο (AGI), μπορούν να διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια όταν βρίσκονται στην τετηγμένη τους κατάσταση (υγρό). Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ιόντα δεν στερεώνονται πλέον σε ένα πλέγμα και μπορούν να κινηθούν ελεύθερα.
Συνοπτικά:
Η ικανότητα διεξαγωγής ηλεκτρικής ενέργειας εξαρτάται από την παρουσία φορέων ελεύθερης φόρτισης. Στα περισσότερα στερεά, αυτοί οι φορείς απουσιάζουν, ενώ σε ιοντικές λύσεις, δημιουργούνται από τη διάσπαση της ιοντικής ένωσης.
