Как да се определи проводимостта в съединенията

Съединенията, които провеждат ток, се държат заедно чрез електростатични сили или привличане. Те съдържат положително зареден атом или молекула, наречен катион, и отрицателно зареден атом или молекула, наречен анион. В твърдо състояние тези съединения не провеждат електричество, но когато се разтворят във вода, йоните се дисоциират и могат да проведат ток. При високи температури, когато тези съединения станат течни, катионите и анионите започват да текат и могат да провеждат електричество дори при липса на вода. Неионните съединения или съединенията, които не се дисоциират в йони, не провеждат ток. Можете да изградите проста схема с електрическа крушка като индикатор за тестване на проводимостта на водни съединения. Тестовото съединение в тази настройка ще завърши веригата и ще включи крушката, ако може да проведе ток.

Най-лесният начин да се определи дали дадено съединение може да проведе ток е да се идентифицира неговата молекулярна структура или състав. Съединенията със силна проводимост се дисоциират напълно в заредени атоми или молекули или йони, когато се разтварят във вода. Тези йони могат ефективно да се движат и да носят ток. Колкото по-висока е концентрацията на йони, толкова по-голяма е проводимостта. Трапезната сол или натриевият хлорид е пример за съединение със силна проводимост. Дисоциира се на положително заредени натриеви и отрицателно заредени хлорни йони във вода. Амониев сулфат, калциев хлорид, солна киселина, натриев хидроксид, натриев фосфат и цинков нитрат са други примери за съединения със силна проводимост, известни също като силни електролити. Силните електролити са склонни да бъдат неорганични съединения, което означава, че им липсват въглеродни атоми. Органичните съединения или съдържащите въглерод съединения често са слаби електролити или са непроводими.

Съединенията, които се дисоциират само частично във вода, са слаби електролити и лоши проводници на електрически ток. Оцетната киселина, съединението, присъстващо в оцета, е слаб електролит, тъй като във водата се дисоциира само леко. Амониевият хидроксид е друг пример за съединение със слаба проводимост. Когато се използват разтворители, различни от вода, йонната дисоциация и следователно способността да пренасят ток се променят. Йонизацията на слабите електролити обикновено се увеличава с повишаване на температурата. За да сравнят проводимостта на различни съединения във вода, учените използват специфична проводимост. Специфичната проводимост е мярка за проводимостта на съединение във вода при определена температура, обикновено 25 градуса по Целзий. Специфичната проводимост се измерва в единици симени или микросимени на сантиметър. Степента на замърсяване на водата може да се определи чрез измерване на специфичната проводимост, тъй като замърсената вода съдържа повече йони и може да генерира повече проводимост.

Съединения, които не произвеждат йони във вода, не могат да провеждат електрически ток. Захарта или захарозата е пример за съединение, което се разтваря във вода, но не произвежда йони. Разтворените молекули захароза са заобиколени от клъстери водни молекули и се казва, че са „хидратирани“, но остават незаредени. Съединенията, които не са разтворими във вода, като калциев карбонат, също нямат проводимост: не произвеждат йони. Проводимостта изисква съществуването на заредени частици.

Електрическата проводимост изисква движението на заредени частици. В случай на електролити или втечнени или разтопени йонни съединения се генерират положително и отрицателно заредени частици, които могат да се движат. В металите положителните метални йони са подредени в твърда решетка или кристална структура, която не може да се движи. Но положителните метални атоми са заобиколени от облаци от електрони, които са свободни да се движат наоколо и могат да носят електрически ток. Повишаването на температурата причинява намаляване на електропроводимостта, което контрастира с увеличаването на проводимостта от електролити при подобни обстоятелства.