Mi az elektrolit a kémiában? Erős, gyenge és nem elektrolitok 3

Az elektrolitok olyan vegyi anyagok, amelyek vízben oldódva ionokra bomlanak (ionizálódnak). A pozitív töltésű ionokat kationoknak, míg a negatív töltésű ionokat anionoknak nevezzük. Az anyagok erős elektrolitok, gyenge elektrolitok vagy nem elektrolitok kategóriájába sorolhatók.

Egy erős elektrolitok

Az erős elektrolitok a vízben teljesen ionizálódnak. Ez azt jelenti, hogy az oldott vegyszer 100%-ban kationokra és anionokra bomlik. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a vegyszer teljesen feloldódik a vízben! Például egyes fajok csak kis mértékben oldódnak vízben, mégis erős elektrolitok. Ez azt jelenti, hogy nem nagyon sok oldódik, de mindaz, ami oldódik, ionokra bomlik. Ilyen például az erős bázisú stroncium-hidroxid, Sr(OH)2. Vízben kevéssé oldódik, de teljesen Sr2+ és OH- ionokra disszociál. Míg egy lombiknyi nátrium-hidroxid (NaOH) vízben Na+ és OH- ionokat tartalmazna a vízben, de tényleges NaOH-t nem, addig egy lombiknyi vizes stroncium-hidroxid Sr2+ és OH- ionokat, Sr(OH)2-t és vizet tartalmazna.

Példák: Az erős savak, az erős bázisok és a sók erős elektrolitok.

Gyenge elektrolitok

A gyenge elektrolitok részben ionizálódnak a vízben. Nagyjából minden 0% és 100% közötti ionokra történő disszociáció gyenge elektrolittá tesz egy vegyszert, de a gyakorlatban a gyenge elektrolitok kb. 1%-10%-a bomlik ionokra.

Példák: A gyenge savak és a gyenge bázisok gyenge elektrolitok. A legtöbb nitrogéntartalmú molekula gyenge elektrolit. A vizet egyes források gyenge elektrolitnak tekintik, mert részben H+ és OH- ionokra disszociál, más források viszont nem elektrolitnak, mert a víznek csak nagyon kis része disszociál ionokra.

Nonelektrolitok

Ha egy anyag egyáltalán nem ionizálódik vízben, akkor nem elektrolit.

Példák: A legtöbb szénvegyület nem elektrolit. A zsírok, cukrok és alkoholok nagyrészt nem elektrolitok.

Miért érdekel?

A legfontosabb ok, amiért tudnunk kell, hogy egy vegyi anyag elektrolit-e vagy sem, és hogy milyen erősen disszociál a vízben, az az, hogy ez az információ szükséges a vízben lejátszódó kémiai reakciók meghatározásához. Továbbá, ha van egy tartályban egy vegyszer vízben, jó terv, ha tudod, hogy az adott anyag oldódik-e vízben (az oldhatósága), és hogy ionokra disszociál-e.

Klasszikus példa arra, hogy miért fontos ez, a nátrium-cianid (NaCN) oldat. Valószínűleg tudod, hogy a cianid reaktív és rendkívül mérgező, ezért kinyitnál egy üveg nátrium-cianidot vízben? Ha felismeri, hogy a nátrium-cianid egy só, akkor tudja, hogy biztonságban van (feltéve, hogy nem issza meg az oldatot), mert a vízben nincs nátrium-cianid, csak Na+ és CN- ionok vannak a vízben. A cianidionok nem illékonyak, és nem fognak megbetegíteni. Ezzel szemben áll egy üveg vízben lévő hidrogén-cianid (HCN). Kinyitnád azt az üveget? Ha felismeri, hogy a hidrogén-cianid gyenge sav, akkor tudja, hogy a palack hidrogén-cianid gázt, hidrogénionokat, cianidionokat és vizet tartalmaz. Az üveg kinyitása az életedbe kerülhet!

Honnan tudod, hogy mely vegyi anyagok elektrolitok?

Most, hogy motivált vagy, hogy tudd, mi az elektrolit, valószínűleg kíváncsi vagy, hogyan lehet megmondani, milyen típusú elektrolit egy vegyi anyag a neve vagy a szerkezete alapján. Ezt a kizárás folyamatával teheted meg. Íme néhány lépés az erős, gyenge és nem elektrolitok azonosításához.

1. Egy erős sav? Mindössze 7 van belőlük, és a kémiában sokat fogsz velük találkozni, ezért jó terv, ha megjegyzed őket. Az erős savak erős elektrolitok.
2. Ez egy erős bázis? Ez egy kicsit nagyobb csoport, mint az erős savak, de az erős bázisokat be tudod azonosítani, mert ezek fémhidroxidok. A periódusos rendszer első két oszlopából bármelyik elem egy hidroxiddal kombinálva erős bázis. Az erős bázisok erős elektrolitok.
3. Ez egy só? A sók erős elektrolitok.
4. A kémiai képlet tartalmaz nitrogént vagy “N”-t? It may be a weak base, which would make it a weak electrolyte.
5. Does the chemical formula start with hydrogen or “H”? It may be a weak acid, which would make it a weak electrolyte.
6. Is it a carbon compound? Most organic compounds are nonelectrolytes.
7. Is it none of the above? There’s a good chance it’s a nonelectrolyte, though it may be a weak electrolyte.

Table of Strong Electrolytes, Weak Electrolytes, and Nonelectrolytes

This table summarizes groups of strong, weak, and nonelectrolytes, with examples of each category.

Strong Electrolytes
strong acids	HCl (hydrochloric acid)
	HBr (hydrobromic acid)
	HI (hydroiodic acid)
	HNO3 (nitric acid)
	HClO3
	HClO4
	H2SO4 (sulfuric acid)
strong bases	NaOH (sodium hydroxide)
	KOH (potassium hydroxide)
	LiOH
	Ba(OH)2
	Ca(OH)2
salts	NaCl
	KBr
	MgCl2
Weak Electrolytes
weak acids	HF (hydrofluoric acid)
	HC2H3O2 (acetic acid)
	H2CO3 (carbonic acid)
	H3PO4 (phosphoric acid)
weak bases	NH3 (ammonia)
(“N” compounds)	C5H5N (pyridine)
Non Electrolytes
sugars and carbohydrate	C6H12O6 (glucose)
fats and lipids	cholesterol
alcohols	C2H5OH (ethyl alcohol)
other carbon compounds	C5H12 (pentane)