Die als Ionen bekannten geladenen chemischen Spezies sind in vielen verschiedenen Bereichen der Biologie, Industrie und Wissenschaft von entscheidender Bedeutung. Ein Beispiel für ein wichtiges Ion ist das positive Wasserstoffatom H+, das dafür verantwortlich ist, Lösungen sauer zu machen. Elektrolyte und Ionen sind nach einem Grundprinzip miteinander verbunden; Elektrolyte sind die Chemikalien, aus denen Ionen hergestellt werden.
Ionen
Normalerweise hat ein Atom eines bestimmten Elements die gleiche Anzahl von Protonen und Elektronen. Protonen sind die schweren, positiv geladenen Teilchen im inneren Kern des Atoms, während Elektronen leicht und negativ geladen sind und den Kern umkreisen. Dies bedeutet, dass das Atom keine Gesamtladung trägt. In einigen Fällen kann ein Atom oder eine Gruppe von Atomen jedoch Elektronen verlieren oder aufnehmen und dadurch aufgeladen werden. Diese geladenen chemischen Spezies werden als Ionen bezeichnet.
Elektrolyte
Chemiker verwenden den Begriff Elektrolyt, um sich auf jede chemische Verbindung zu beziehen, die beim Auflösen in Wasser Ionen produziert. Dies geschieht, wenn die Moleküle einer Chemikalie beim Auflösen der Chemikalie im Wesentlichen auseinanderbrechen und geladene Ionen erzeugen, die Fragmente des ursprünglichen neutralen Moleküls sind. Da einige Anteile von Wassermolekülen leicht positiv und andere leicht negativ sind, ist Wasser neigt dazu, diesen Prozess zu unterstützen, indem es sich um die geladenen Ionen sammelt und hilft, sie zu ziehen ein Teil.
Arten von Elektrolyten
Es gibt zwei verschiedene Arten von Elektrolyten, je nachdem, inwieweit diese Verbindungen in Lösung zerfallen. Starke Elektrolyte brechen vollständig auseinander, wobei jedes Molekül in seine einzelnen Ionen dissoziiert. Ein Beispiel ist Salz (NaCl), das sich auflöst, um Natriumionen (Na+) und Chloridionen (Cl-) zu produzieren. Auch starke Säuren wie Salzsäure (HCl) tun dies. Bei schwachen Elektrolyten zerfällt nur ein Bruchteil der gelösten Verbindung in Ionen; der Rest bleibt intakt. Ein Beispiel für einen schwachen Elektrolyten ist Essigsäure, CH3COOH.
Elektrolytanwendungen
Da Ionen viele wichtige Anwendungen haben, folgt daraus, dass die Elektrolyte, aus denen diese Ionen hergestellt werden, ebenso viele Verwendungen haben. Der menschliche Körper verwendet Elektrolyte wie Salz, um die Ionen (wie Natrium) zu produzieren, die für verschiedene Stoffwechselprozesse, die das Leben unterstützen, unerlässlich sind. Lösungen von Elektrolyten, die zu den Ionen von Zink und Kupfer führen, finden Anwendung in Batterien, wo sie Strom leiten. Verschiedene Elektrolyte, die auch Säuren und Basen sind – sowohl schwach als auch stark – sind sehr wichtig und haben viele Anwendungen in Industrie und Wissenschaft, von der Metallverarbeitung bis zur Herstellung anderer Chemikalien.
