Γιατί είναι στερεό NaCl ένας μη αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας;
* Ιονική δομή: Το NaCl υπάρχει ως κρυσταλλικό πλέγμα όπου τα θετικά φορτισμένα ιόντα νατρίου (Na+) και τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα χλωριούχου (Cl-) συγκρατούνται από ισχυρές ηλεκτροστατικές δυνάμεις. Αυτά τα ιόντα σταθεροποιούνται στις θέσεις τους μέσα στο πλέγμα, ανίκανοι να κινηθούν ελεύθερα.
* Έλλειψη μεταφορέων ελεύθερης χρέωσης: Για μια ουσία για τη διεξαγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, χρειάζεται μεταφορείς ελεύθερης χρέωσης που μπορούν να κινηθούν υπό την επίδραση ενός ηλεκτρικού πεδίου. Στο στερεό NaCl, τα ιόντα είναι στενά δεσμευμένα και δεν μπορούν να κινηθούν ελεύθερα.
* Κινητά ηλεκτρόνια: Σε αντίθεση με τα μέταλλα, όπου τα ηλεκτρόνια μετατοπίζονται και μπορούν να μετακινηθούν ελεύθερα, το NaCl δεν έχει ελεύθερα ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια συνδέονται στενά μέσα στην ιοντική δομή.
Ωστόσο, όταν το NaCl διαλύεται σε νερό ή λιωμένο, γίνεται εξαιρετικός αγωγός. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι:
* Διάλυση: Στο νερό, το NaCl διαχωρίζεται στα συστατικά ιόντα (Na+ και Cl-) που γίνονται ελεύθερα να κινούνται σε όλη τη λύση. Αυτά τα ελεύθερα ιόντα δρουν ως φορείς φόρτισης, επιτρέποντας στη λύση να διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια.
* τήξη: Όταν το NaCl λιώνει, οι ισχυρές ηλεκτροστατικές δυνάμεις που συγκρατούν τα ιόντα αποδυναμώνουν, επιτρέποντας στα ιόντα να κινούνται πιο ελεύθερα. Αυτό οδηγεί σε αύξηση της αγωγιμότητας.
Συνοπτικά: Η σταθερή φύση των ιόντων σε στερεά NaCl εμποδίζει την κίνηση των φορέων φορτίου, καθιστώντας το μη-αγωγό. Ωστόσο, η ικανότητα των ιόντων να κινούνται ελεύθερα όταν διαλύονται σε νερό ή σε τετηγμένη κατάσταση του επιτρέπει να διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια.
