Co to są elektrolity w chemii? Mocne, słabe i nie elektrolity 3

Elektrolity to związki chemiczne, które rozpadają się na jony (jonizacja), gdy są one rozpuszczone w wodzie. Dodatnio naładowane jony są nazywane kationami, podczas gdy ujemnie naładowane jony są nazywane anionami. Substancje mogą być skategoryzowane jako mocne elektrolity, słabe elektrolity lub nieelektrolity.

Silne elektrolity

Silne elektrolity całkowicie jonizują się w wodzie. Oznacza to, że 100% rozpuszczonego związku chemicznego rozpada się na kationy i aniony. Nie oznacza to jednak, że substancja chemiczna całkowicie rozpuszcza się w wodzie! Na przykład, niektóre gatunki są tylko nieznacznie rozpuszczalne w wodzie, a mimo to są silnymi elektrolitami. Oznacza to, że niewiele się rozpuszcza, ale wszystko, co się rozpuszcza, rozpada się na jony. Przykładem jest silna zasada wodorotlenek strontu, Sr(OH)2. Ma on niską rozpuszczalność w wodzie, ale dysocjuje całkowicie na jony Sr2+ i OH-. Podczas gdy kolba wodorotlenku sodu (NaOH) w wodzie zawierałaby jony Na+ i OH- w wodzie, ale nie zawierałaby NaOH, kolba wodnego wodorotlenku strontu zawierałaby jony Sr2+ i OH-, Sr(OH)2 i wodę.

Przykłady: Mocne kwasy, mocne zasady i sole są mocnymi elektrolitami.

Słabe elektrolity

Słabe elektrolity częściowo jonizują się w wodzie. Dość dużo każdej dysocjacji na jony między 0% a 100% sprawia, że substancja chemiczna jest słabym elektrolitem, ale w praktyce około 1% do 10% słabego elektrolitu rozpada się na jony.

Przykłady: Słabe kwasy i słabe zasady są słabymi elektrolitami. Większość cząsteczek zawierających azot jest słabymi elektrolitami. Woda jest uważana za słaby elektrolit przez niektóre źródła, ponieważ częściowo dysocjuje na jony H+ i OH-, ale przez inne źródła jest nieelektrolitem, ponieważ tylko bardzo mała ilość wody dysocjuje na jony.

Nonelektrolity

Jeśli substancja w ogóle nie jonizuje się w wodzie, jest nieelektrolitem.

Przykłady: Większość związków węgla jest nieelektrolitami. Tłuszcze, cukry i alkohole są w dużej mierze nieelektrolitami.

Dlaczego warto się tym zainteresować?

Najważniejszym powodem, dla którego warto wiedzieć, czy substancja chemiczna jest elektrolitem czy nie i jak silnie dysocjuje w wodzie jest to, że potrzebujesz tej informacji, aby określić reakcje chemiczne, które mogą zachodzić w wodzie. Ponadto, jeśli masz pojemnik z substancją chemiczną w wodzie, dobrze jest wiedzieć, czy ta substancja rozpuszcza się w wodzie (jej rozpuszczalność) i czy dysocjuje na jony.

Klasycznym przykładem dlaczego to ma znaczenie jest roztwór cyjanku sodu (NaCN). Prawdopodobnie wiesz, że cyjanek jest reaktywny i niezwykle toksyczny, więc czy otworzyłbyś butelkę cyjanku sodu w wodzie? Jeśli wiesz, że cyjanek sodu jest solą, będziesz wiedział, że jesteś bezpieczny (pod warunkiem, że nie pijesz roztworu), ponieważ w wodzie nie ma cyjanku sodu, tylko jony Na+ i CN- w wodzie. Jony cyjankowe nie są lotne i nie spowodują choroby. Porównaj to z butelką cyjanowodoru (HCN) w wodzie. Czy otworzyłbyś tę butelkę? Jeśli wiesz, że cyjanowodór jest słabym kwasem, będziesz wiedział, że butelka zawiera gazowy cyjanowodór, jony wodorowe, jony cyjankowe i wodę. Otwarcie tej butelki może kosztować cię życie!

Skąd wiesz, które związki chemiczne są elektrolitami?

Teraz, gdy jesteś zmotywowany, aby wiedzieć, co to jest elektrolit, prawdopodobnie zastanawiasz się, jak powiedzieć, jakim typem elektrolitu jest związek chemiczny na podstawie jego nazwy lub struktury. Można to zrobić poprzez proces eliminacji. Oto kilka kroków, które należy wykonać, aby zidentyfikować mocne, słabe i nieelektrolity.

1. Czy jest to mocny kwas? Jest ich tylko 7 i będziesz je często spotykał w chemii, więc dobrze jest je zapamiętać. Mocne kwasy są mocnymi elektrolitami.
2. Czy jest to mocna zasada? Jest to nieco większa grupa niż silne kwasy, ale można zidentyfikować silne zasady, ponieważ są one wodorotlenkami metali. Każdy pierwiastek z pierwszych dwóch kolumn układu okresowego w połączeniu z wodorotlenkiem jest mocną zasadą. Silne zasady są silne elektrolity.
3. Czy to jest sól? Sole są silnymi elektrolitami.
4. Czy wzór chemiczny zawiera azot lub „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)