Vad är elektrolyter i kemi? Starka, svaga och icke-elektrolyter 3

Elektrolyter är kemikalier som bryts till joner (joniseras) när de löses upp i vatten. De positivt laddade jonerna kallas katjoner, medan de negativt laddade jonerna kallas anjoner. Ämnen kan kategoriseras som starka elektrolyter, svaga elektrolyter eller icke-elektrolyter.

Starka elektrolyter

Starka elektrolyter joniseras fullständigt i vatten. Det innebär att 100 % av den lösta kemikalien bryts ner i katjoner och anjoner. Det betyder dock inte att kemikalien helt och hållet löses upp i vatten! Vissa arter är till exempel endast svagt lösliga i vatten, men är ändå starka elektrolyter. Detta innebär att inte särskilt mycket löses upp, men att allt som löses upp bryts till joner. Ett exempel är den starka basen strontiumhydroxid, Sr(OH)2. Den har en låg löslighet i vatten, men dissocieras helt i Sr2+- och OH-joner. Medan en kolv med natriumhydroxid (NaOH) i vatten skulle innehålla Na+- och OH-joner i vatten, men inget egentligt NaOH, skulle en kolv med vattenhaltig strontiumhydroxid innehålla Sr2+- och OH-joner, Sr(OH)2, och vatten.

Exempel: Starka syror, starka baser och salter är starka elektrolyter.

svaga elektrolyter

Svaga elektrolyter joniseras delvis i vatten. I stort sett varje dissociation till joner mellan 0 % och 100 % gör en kemikalie till en svag elektrolyt, men i praktiken bryts omkring 1 % till 10 % av en svag elektrolyt till joner.

Exempel: Svaga syror och svaga baser är svaga elektrolyter. De flesta kväveinnehållande molekyler är svaga elektrolyter. Vatten betraktas av vissa källor som en svag elektrolyt eftersom det delvis dissocieras till H+- och OH-joner, men av andra källor som en icke-elektrolyt eftersom endast en mycket liten mängd vatten dissocieras till joner.

Nonelektrolyter

Om ett ämne inte alls joniseras i vatten är det en icke-elektrolyt.

Exempel: De flesta kolföreningar är icke-elektrolyter. Fetter, sockerarter och alkoholer är till stor del icke-elektrolyter.

Varför ska du bry dig?

Den viktigaste anledningen till att veta om en kemikalie är en elektrolyt eller inte och hur starkt den dissocierar i vatten är att du behöver denna information för att bestämma de kemiska reaktioner som kan äga rum i vatten. Om du har en behållare med en kemikalie i vatten är det också en bra plan att veta om ämnet löser sig i vatten (dess löslighet) och om det dissocieras till joner.

Ett klassiskt exempel på varför detta är viktigt är en lösning av natriumcyanid (NaCN). Du vet säkert att cyanid är reaktivt och extremt giftigt, så skulle du öppna en flaska natriumcyanid i vatten? Om du inser att natriumcyanid är ett salt vet du att du är säker (förutsatt att du inte dricker lösningen) eftersom det inte finns någon natriumcyanid i vattnet, bara Na+ och CN- joner i vatten. Cyanidjonerna är inte flyktiga och gör dig inte sjuk. Jämför detta med en flaska med vätecyanid (HCN) i vatten. Skulle du öppna den flaskan? Om du inser att vätecyanid är en svag syra vet du att flaskan innehåller vätecyanidgas, vätejoner, cyanidjoner och vatten. Att öppna den flaskan kan kosta dig livet!

Hur vet man vilka kemikalier som är elektrolyter?

Nu när du är motiverad att veta vad en elektrolyt är, undrar du förmodligen hur man kan avgöra vilken typ av elektrolyt en kemikalie är baserat på dess namn eller struktur. Du gör detta genom elimineringsprocessen. Här är några steg att följa för att identifiera starka, svaga och icke-elektrolyter.

1. Är det en stark syra? Det finns bara 7 stycken och du kommer att stöta på dem ofta i kemin, så det är en bra plan att memorera dem. Starka syror är starka elektrolyter.
2. Är det en stark bas? Detta är en något större grupp än de starka syrorna, men du kan identifiera de starka baserna eftersom de är metallhydroxider. Alla grundämnen från de två första kolumnerna i det periodiska systemet i kombination med en hydroxid är en stark bas. Starka baser är starka elektrolyter.
3. Är det ett salt? Salter är starka elektrolyter.
4. Innehåller den kemiska formeln kväve eller ”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)