Γιατί το καθαρό νερό είναι κακός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας και διαχωρίζεται σε H Plus OH μείον ιόντα;

Αγγίζεις ένα πολύ σημαντικό σημείο για το νερό! Ακολουθεί μια κατανομή του γιατί το καθαρό νερό είναι κακός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας, παρά το γεγονός ότι έχει ιόντα:

1. Το νερό είναι ένας φτωχός αγωγός:

* Λίγα ιόντα: Το καθαρό νερό περιέχει πολύ, πολύ λίγα ελεύθερα ιόντα (Η+ και ΟΗ-). Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο αυτο-ιονισμός του νερού είναι μια πολύ περιορισμένη διαδικασία. Μόνο ένα μικρό κλάσμα των μορίων νερού διαχωρίζονται πραγματικά.

* Κίνηση ιόντων: Παρόλο που υπάρχουν κάποια ιόντα, η συγκέντρωση είναι τόσο χαμηλή που δεν υπάρχουν αρκετοί φορείς φορτίου για εύκολα να διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια. Σκεφτείτε το σαν να προσπαθείτε να τρέξετε ένα ρεύμα μέσα από ένα πολύ αραιό πλήθος - είναι δύσκολο για την ηλεκτρική ενέργεια να "ρέει" εύκολα.

2. Διάσταση νερού:

* αυτο-ιονισμός: Τα μόρια του νερού μπορούν να αντιδράσουν μεταξύ τους σε μια διαδικασία που ονομάζεται αυτο-ιονισμός, που αντιπροσωπεύεται από αυτή την εξίσωση ισορροπίας:

`` `

2 h₂o (l) ⇌ h₃o + (aq) + oh- (aq)

`` `

Αυτό σημαίνει ότι ορισμένα μόρια νερού δίνουν ένα πρωτόνιο (Η+) για να γίνουν ιόντα υδρονίου (H₃O+), ενώ άλλοι δέχονται ένα πρωτόνιο για να γίνουν ιόντα υδροξειδίου (ΟΗ-).

* Ισορροπία: Αυτή η ισορροπία ευνοεί έντονα τα αντιδραστήρια (μόρια νερού) που σημαίνει ότι η συγκέντρωση των ιόντων Η+ και ΟΗ είναι πολύ χαμηλή.

* kw σταθερά: Το προϊόν της συγκέντρωσης αυτών των ιόντων ([Η+] [OH-]) είναι μια σταθερά που ονομάζεται KW, η οποία είναι περίπου 1,0 x 10^-14 στους 25 ° C. Αυτή η μικρή τιμή δείχνει ότι η συγκέντρωση των Η+ και ΟΗ- είναι πολύ μικρή.

Περίληψη:

Το Pure Water είναι ένας κακός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας επειδή περιέχει πολύ λίγα ελεύθερα ιόντα λόγω του περιορισμένου αυτο-ιονισμού του. Ενώ υπάρχουν ορισμένα ιόντα, είναι παρόντα σε εξαιρετικά χαμηλές συγκεντρώσεις, καθιστώντας δύσκολη την ρεύμα της ηλεκτρικής ενέργειας.

Σημαντική σημείωση: Οι ακαθαρσίες στο νερό μπορούν να αυξήσουν σημαντικά την αγωγιμότητά του. Ακόμη και μια μικρή ποσότητα διαλυμένων αλάτων ή οξέων μπορεί να αυξήσει δραματικά τον αριθμό των παρόντων ιόντων, καθιστώντας το νερό έναν πολύ καλύτερο αγωγό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το νερό της βρύσης, για παράδειγμα, είναι ένας πολύ καλύτερος αγωγός από το καθαρό νερό.