化学の中の電解質とは? 強電解質、弱電解質、無電解質 3

電解質は、水に溶かすとイオンになる化学物質です。 正電荷のイオンは陽イオン、負電荷のイオンは陰イオンと呼ばれます。

強電解質

水酸化ナトリウム

水酸化ナトリウム

水酸化ナトリウムは強塩基で強電解質の一つである。 (Ben Mills)

強電解質は水中で完全に電離します。 これは、溶解した化学物質の100%が陽イオンと陰イオンに分解されることを意味します。 しかし、化学物質が完全に水に溶けるわけではありません。 例えば、水に少ししか溶けないのに、強電解質である種があります。 これは、あまり溶けないが、溶けたものはすべてイオンに分解されることを意味する。 例えば、強塩基の水酸化ストロンチウム、Sr(OH)2がそうです。 水への溶解度は低いのですが、完全にSr2+イオンとOH-イオンに解離します。 水酸化ナトリウム (NaOH) の水中フラスコには、Na+ と OH- イオンが水中にあり、実際の NaOH はありませんが、水酸化ストロンチウムの水中フラスコには、Sr2+ と OH- イオン、Sr (OH)2 と水があります

例を挙げます。

弱電解質

Ammonia

Ammonia

Ammonia is a weak base and a weak electrolyte(AMSは弱電解質)。 (Ben Mills)

弱い電解質は、水中で部分的にイオン化します。 0%から100%の間でイオンに解離すると、その化学物質は弱電解質になりますが、実際には弱電解質の約1%から10%がイオンに解離します。

例として。

例:弱酸性、弱塩基性は弱電解質である。 窒素を含むほとんどの分子は弱電解質である。

非電解質

物質が水中でまったくイオン化しない場合、それは非電解質です。

例。 ほとんどの炭素化合物は非電解質です。

化学物質が電解質であるかどうか、また、水中でどれだけ強く解離するかを知る最も重要な理由は、水中で起こりうる化学反応を決定するために、この情報が必要だからです。 また、水中に化学物質の容器がある場合、その物質が水に溶けるかどうか (溶解度) と、イオンに解離するかどうかを知ることは良い計画です。

なぜこれが重要なのかを示す典型例はシアン化ナトリウム (NaCN) の水溶液です。 シアン化合物が反応性で非常に有毒であることはおそらくご存知でしょうが、では、シアン化ナトリウムの瓶を水で開けるでしょうか。 シアン化ナトリウムが塩であることを認識していれば、水中にはシアン化ナトリウムは存在せず、水中のNa+とCN-イオンがあるだけなので、(溶液を飲まなければ)安全であることがわかるだろう。 シアンイオンは揮発性ではないので、病気になることはない。 シアン化水素(HCN)の入った水筒とは対照的です。 あなたはその瓶を開けますか? シアン化水素が弱酸であることを認識していれば、その瓶にはシアン化水素ガス、水素イオン、シアン化物イオン、そして水が含まれていることがわかるはずです。

どのようにして電解質である化学物質を知るのですか

電解質とは何かを知る気になったところで、化学物質の名前や構造からどのように電解質の種類を見分けるか、疑問に思うことでしょう。 これは、消去法で行うことができます。

  1. それは強酸でしょうか。 7つしかないのですが、化学ではよく出会うので、暗記しておくとよい計画です。 強酸は強い電解質です。
  2. 強塩基ですか? これは強酸より少し大きなグループですが、強塩基は金属の水酸化物なので見分けることができます。 周期表の最初の2列の元素と水酸化物を組み合わせると、強塩基になります。 強塩基は強い電解質です。
  3. それは塩ですか? 塩は強い電解質です。
  4. 化学式に窒素または「N」が含まれていますか? 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)