Che cosa sono gli elettroliti in chimica? Elettroliti forti, deboli e non elettroliti 3

Gli elettroliti sono sostanze chimiche che si rompono in ioni (si ionizzano) quando sono dissolti in acqua. Gli ioni con carica positiva sono chiamati cationi, mentre gli ioni con carica negativa sono chiamati anioni. Le sostanze possono essere classificate come elettroliti forti, elettroliti deboli, o non elettroliti.

Elettroliti forti

Gli elettroliti forti si ionizzano completamente in acqua. Questo significa che il 100% della sostanza chimica disciolta si rompe in cationi e anioni. Tuttavia, non significa che la sostanza chimica si dissolve completamente in acqua! Per esempio, alcune specie sono solo leggermente solubili in acqua, ma sono forti elettroliti. Questo significa che non si dissolve molto, ma tutto ciò che si dissolve si rompe in ioni. Un esempio è l’idrossido di stronzio a base forte, Sr(OH)2. Ha una bassa solubilità in acqua, ma si dissocia completamente in ioni Sr2+ e OH-. Mentre una beuta di idrossido di sodio (NaOH) in acqua conterrebbe ioni Na+ e OH- in acqua, ma nessun NaOH effettivo, una beuta di idrossido di stronzio acquoso conterrebbe ioni Sr2+ e OH-, Sr(OH)2, e acqua.

Esempi: Acidi forti, basi forti e sali sono elettroliti forti.

Elettroliti deboli

Gli elettroliti deboli si ionizzano parzialmente in acqua. Praticamente qualsiasi dissociazione in ioni tra lo 0% e il 100% rende una sostanza chimica un elettrolita debole, ma in pratica, circa l’1% al 10% di un elettrolita debole si rompe in ioni.

Esempi: Gli acidi deboli e le basi deboli sono elettroliti deboli. La maggior parte delle molecole contenenti azoto sono elettroliti deboli. L’acqua è considerata un elettrolita debole da alcune fonti perché si dissocia parzialmente in ioni H+ e OH-, ma un non elettrolita da altre fonti perché solo una quantità molto piccola di acqua si dissocia in ioni.

Non elettroliti

Se una sostanza non si ionizza affatto in acqua, è un non elettrolita: La maggior parte dei composti del carbonio sono non elettroliti. Grassi, zuccheri e alcoli sono in gran parte non elettroliti.

Perché dovrebbe interessarti?

La ragione più importante per sapere se una sostanza chimica è un elettrolita o no e quanto fortemente si dissocia in acqua è perché hai bisogno di queste informazioni per determinare le reazioni chimiche che possono avvenire in acqua. Inoltre, se hai un contenitore di una sostanza chimica in acqua, è un buon piano per sapere se quella sostanza si scioglie in acqua (la sua solubilità) e se si dissocia in ioni.

Un classico esempio del perché questo conta è una soluzione di cianuro di sodio (NaCN). Probabilmente sai che il cianuro è reattivo ed estremamente tossico, quindi apriresti una bottiglia di cianuro di sodio in acqua? Se riconosci che il cianuro di sodio è un sale, saprai di essere al sicuro (sempre che tu non beva la soluzione) perché non c’è cianuro di sodio nell’acqua, solo ioni Na+ e CN- nell’acqua. Gli ioni cianuro non sono volatili e non ti faranno ammalare. Contrasta questo con una bottiglia di cianuro di idrogeno (HCN) in acqua. Apriresti quella bottiglia? Se riconosci che il cianuro di idrogeno è un acido debole, saprai che la bottiglia contiene gas di cianuro di idrogeno, ioni di idrogeno, ioni di cianuro e acqua. Aprire quella bottiglia potrebbe costarti la vita!

Come fai a sapere quali sostanze chimiche sono elettroliti?

Ora che sei motivato a sapere cos’è un elettrolita, ti starai chiedendo come capire che tipo di elettrolita è una sostanza chimica in base al suo nome o alla sua struttura. Lo si fa con il processo di eliminazione. Ecco alcuni passi da seguire per identificare elettroliti forti, deboli e non elettroliti.

1. È un acido forte? Ce ne sono solo 7 e li incontrerai spesso in chimica, quindi è un buon piano per memorizzarli. Gli acidi forti sono elettroliti forti.
2. È una base forte? Questo è un gruppo leggermente più grande degli acidi forti, ma puoi identificare le basi forti perché sono idrossidi di metallo. Qualsiasi elemento delle prime due colonne della tavola periodica combinato con un idrossido è una base forte. Le basi forti sono elettroliti forti.
3. È un sale? I sali sono elettroliti forti.
4. La formula chimica contiene azoto o “N”? 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)