Zawartość
- Związki o silnym przewodnictwie
- Związki o słabej przewodności
- Związki nieprzewodzące
- Przewodnictwo metali
Związki przewodzące prąd są utrzymywane razem przez siły elektrostatyczne lub przyciąganie. Zawierają dodatnio naładowany atom lub cząsteczkę zwaną kationem oraz ujemnie naładowany atom lub cząsteczkę zwaną anionem. W stanie stałym związki te nie przewodzą prądu, ale po rozpuszczeniu w wodzie jony dysocjują i mogą przewodzić prąd. W wysokich temperaturach, gdy związki te stają się płynne, kationy i aniony zaczynają płynąć i mogą przewodzić prąd nawet przy braku wody. Związki niejonowe lub związki, które nie dysocjują na jony, nie przewodzą prądu. Możesz zbudować prosty obwód z żarówką jako wskaźnikiem do testowania przewodności związków wodnych. Badany związek w tym układzie zakończy obwód i włączy żarówkę, jeśli będzie w stanie przewodzić prąd.
Związki o silnym przewodnictwie
Najłatwiejszym sposobem ustalenia, czy związek może przewodzić prąd, jest określenie jego struktury molekularnej lub składu. Związki o silnym przewodnictwie całkowicie dysocjują na naładowane atomy lub cząsteczki lub jony po rozpuszczeniu w wodzie. Jony te mogą skutecznie przenosić i przenosić prąd. Im wyższe stężenie jonów, tym większa przewodność. Sól kuchenna lub chlorek sodu jest przykładem związku o silnym przewodnictwie. Dysocjuje na dodatnio naładowane jony sodu i ujemnie naładowane jony chloru w wodzie. Siarczan amonu, chlorek wapnia, kwas solny, wodorotlenek sodu, fosforan sodu i azotan cynku są innymi przykładami związków o silnym przewodnictwie, znanych również jako silne elektrolity.Silne elektrolity są zwykle związkami nieorganicznymi, co oznacza, że brakuje im atomów węgla. Związki organiczne lub związki zawierające węgiel są często słabymi elektrolitami lub są nieprzewodzące.
Związki o słabej przewodności
Związki, które dysocjują tylko częściowo w wodzie, to słabe elektrolity i słabe przewodniki prądu elektrycznego. Kwas octowy, związek obecny w occie, jest słabym elektrolitem, ponieważ dysocjuje tylko nieznacznie w wodzie. Wodorotlenek amonu jest kolejnym przykładem związku o słabym przewodnictwie. Gdy stosuje się rozpuszczalniki inne niż woda, dysocjacja jonowa, a zatem zdolność przenoszenia prądu, zmienia się. Jonizacja słabych elektrolitów zwykle wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Aby porównać przewodnictwo różnych związków w wodzie, naukowcy wykorzystują przewodnictwo właściwe. Przewodność właściwa jest miarą przewodności związku w wodzie w określonej temperaturze, zwykle 25 stopni Celsjusza. Przewodność właściwa jest mierzona w jednostkach siemens lub mikrosiemens na centymetr. Stopień zanieczyszczenia wody można określić poprzez pomiar przewodności właściwej, ponieważ zanieczyszczona woda zawiera więcej jonów i może generować więcej przewodności.
Związki nieprzewodzące
Związki, które nie wytwarzają jonów w wodzie, nie mogą przewodzić prądu elektrycznego. Cukier lub sacharoza to przykład związku, który rozpuszcza się w wodzie, ale nie wytwarza jonów. Rozpuszczone cząsteczki sacharozy są otoczone skupiskami cząsteczek wody i mówi się, że są uwodnione, ale pozostają nienaładowane. Związki nierozpuszczalne w wodzie, takie jak węglan wapnia, również nie mają przewodnictwa: nie wytwarzają jonów. Przewodnictwo wymaga istnienia naładowanych cząstek.
Przewodnictwo metali
Przewodnictwo elektryczne wymaga ruchu naładowanych cząstek. W przypadku elektrolitów lub skroplonych lub stopionych związków jonowych generowane są dodatnio i ujemnie naładowane cząsteczki, które mogą się przemieszczać. W metalach dodatnie jony metali są ułożone w sztywnej sieci lub strukturze krystalicznej, która nie może się poruszać. Ale dodatnie atomy metali są otoczone chmurami elektronów, które mogą swobodnie wędrować i mogą przenosić prąd elektryczny. Wzrost temperatury powoduje spadek przewodności elektrycznej, co kontrastuje ze wzrostem przewodności przez elektrolity w podobnych okolicznościach.