Ce sunt electroliții în chimie? Electroliți puternici, slabi și neelectroliți 3

Electroliții sunt substanțe chimice care se descompun în ioni (se ionizează) atunci când sunt dizolvate în apă. Ionii cu sarcină pozitivă se numesc cationi, în timp ce ionii cu sarcină negativă se numesc anioni. Substanțele pot fi clasificate ca fiind electroliți puternici, electroliți slabi sau neelectroliți.

Electroliți puternici

Hidroxid de sodiu

Hidroxid de sodiu

Hidroxidul de sodiu este o bază puternică și un electrolit puternic. (Ben Mills)

Electroliții puternici se ionizează complet în apă. Acest lucru înseamnă că 100% din substanța chimică dizolvată se descompune în cationi și anioni. Cu toate acestea, nu înseamnă că substanța chimică se dizolvă complet în apă! De exemplu, unele specii sunt doar puțin solubile în apă, dar sunt electroliți puternici. Acest lucru înseamnă că nu se dizolvă foarte mult, dar tot ceea ce se dizolvă se rupe în ioni. Un exemplu este hidroxidul de stronțiu, Sr(OH)2, o bază puternică. Acesta are o solubilitate scăzută în apă, dar se disociază complet în ioni Sr2+ și OH-. În timp ce un balon de hidroxid de sodiu (NaOH) în apă ar conține ioni Na+ și OH- în apă, dar nu NaOH propriu-zis, un balon de hidroxid de stronțiu apos ar conține ioni Sr2+ și OH-, Sr(OH)2 și apă.

Exemple: Acizii puternici, bazele puternice și sărurile sunt electroliți puternici.

Electroliți slabi

Amoniac

Amoniac

Amoniacul este o bază slabă și un electrolit slab. (Ben Mills)

Electroliții slabi se ionizează parțial în apă. Cam orice disociere în ioni între 0% și 100% face ca o substanță chimică să fie un electrolit slab, dar, în practică, în jur de 1% până la 10% dintr-un electrolit slab se descompune în ioni.

Exemple: Acizii slabi și bazele slabe sunt electroliți slabi. Majoritatea moleculelor care conțin azot sunt electroliți slabi. Apa este considerată un electrolit slab de către unele surse deoarece se disociază parțial în ioni H+ și OH-, dar un neelectrolit de către alte surse deoarece doar o cantitate foarte mică de apă se disociază în ioni.

Nonelectroliți

Dacă o substanță nu se ionizează deloc în apă, este un neelectrolit.

Exemple: Majoritatea compușilor de carbon sunt neelectroliți. Grăsimile, zaharurile și alcoolii sunt în mare parte neelectroliți.

De ce ar trebui să vă intereseze?

Motivul cel mai important pentru a ști dacă o substanță chimică este sau nu un electrolit și cât de puternic se disociază în apă este acela că aveți nevoie de aceste informații pentru a determina reacțiile chimice care pot avea loc în apă. De asemenea, dacă aveți un recipient cu o substanță chimică în apă, este un plan bun să știți dacă acea substanță se dizolvă în apă (solubilitatea sa) și dacă se disociază în ioni.

Un exemplu clasic de ce contează acest lucru este o soluție de cianură de sodiu (NaCN). Probabil că știți că cianura este reactivă și extrem de toxică, așa că ați deschide o sticlă de cianură de sodiu în apă? Dacă recunoașteți că cianura de sodiu este o sare, veți ști că sunteți în siguranță (cu condiția să nu beți soluția), deoarece nu există cianură de sodiu în apă, ci doar ioni Na+ și CN- în apă. Ionii de cianură nu sunt volatili și nu vă vor îmbolnăvi. Contrastați acest lucru cu o sticlă de cianură de hidrogen (HCN) în apă. Ați deschide acea sticlă? Dacă recunoașteți că cianura de hidrogen este un acid slab, veți ști că sticla conține cianură de hidrogen gazoasă, ioni de hidrogen, ioni de cianură și apă. Deschiderea acelei sticle v-ar putea costa viața!

Cum știți ce substanțe chimice sunt electroliți?

Acum că sunteți motivați să știți ce este un electrolit, probabil că vă întrebați cum să vă dați seama ce tip de electrolit este o substanță chimică pe baza numelui sau a structurii sale. Faceți acest lucru prin procesul de eliminare. Iată câțiva pași de urmat pentru a identifica electroliții puternici, slabi și neelectroliți.

  1. Este un acid puternic? Sunt doar 7 și le veți întâlni foarte des în chimie, așa că este un plan bun să le memorați. Acizii puternici sunt electroliți puternici.
  2. Este o bază puternică? Acesta este un grup puțin mai mare decât acizii puternici, dar puteți identifica bazele puternice pentru că sunt hidroxizi metalici. Orice element din primele două coloane ale tabelului periodic combinat cu un hidroxid este o bază puternică. Bazele puternice sunt electroliți puternici.
  3. Este o sare? Sărurile sunt electroliți puternici.
  4. Formula chimică conține azot sau „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)