Cómo determinar la conductividad en compuestos

Los compuestos que conducen una corriente se mantienen unidos por fuerzas electrostáticas o atracción. Contienen un átomo o molécula con carga positiva, llamado catión, y un átomo o molécula con carga negativa, llamado anión. En su estado sólido, estos compuestos no conducen electricidad, pero cuando se disuelven en agua, los iones se disocian y pueden conducir una corriente. A altas temperaturas, cuando estos compuestos se vuelven líquidos, los cationes y aniones comienzan a fluir y pueden conducir electricidad incluso en ausencia de agua. Los compuestos no iónicos, o compuestos que no se disocian en iones, no conducen corriente. Puede construir un circuito simple con una bombilla como indicador para probar la conductividad de compuestos acuosos. El compuesto de prueba en esta configuración completará el circuito y encenderá la bombilla si puede conducir una corriente.

Compuestos con conductividad fuerte

La forma más sencilla de determinar si un compuesto puede conducir una corriente es identificar su estructura o composición molecular. Los compuestos con conductividad fuerte se disocian completamente en átomos o moléculas cargados, o iones, cuando se disuelven en agua. Estos iones pueden moverse y transportar una corriente de forma eficaz. Cuanto mayor sea la concentración de iones, mayor será la conductividad. La sal de mesa, o cloruro de sodio, es un ejemplo de un compuesto con fuerte conductividad. Se disocia en iones de sodio cargados positivamente y cloro cargados negativamente en el agua. El sulfato de amonio, el cloruro de calcio, el ácido clorhídrico, el hidróxido de sodio, el fosfato de sodio y el nitrato de zinc son otros ejemplos de compuestos con conductividad fuerte, también conocidos como electrolitos fuertes. Los electrolitos fuertes tienden a ser compuestos inorgánicos, lo que significa que carecen de átomos de carbono. Los compuestos orgánicos, o compuestos que contienen carbono, son a menudo electrolitos débiles o no conductores.

Compuestos con conductividad débil

Los compuestos que se disocian solo parcialmente en agua son electrolitos débiles y malos conductores de la corriente eléctrica. El ácido acético, el compuesto presente en el vinagre, es un electrolito débil porque se disocia solo ligeramente en agua. El hidróxido de amonio es otro ejemplo de un compuesto con conductividad débil. Cuando se utilizan disolventes distintos del agua, se modifica la disociación iónica y, por tanto, la capacidad para transportar corriente. La ionización de electrolitos débiles suele aumentar con el aumento de temperatura. Para comparar la conductividad de diferentes compuestos en el agua, los científicos usan conductancia específica. La conductancia específica es una medida de la conductividad de un compuesto en agua a una temperatura específica, generalmente 25 grados Celsius. La conductancia específica se mide en unidades de siemens o microsiemens por centímetro. El grado de contaminación del agua se puede determinar midiendo la conductancia específica, porque el agua contaminada contiene más iones y puede generar más conductancia.

Compuestos no conductores

Los compuestos que no producen iones en el agua no pueden conducir una corriente eléctrica. El azúcar o sacarosa es un ejemplo de un compuesto que se disuelve en agua pero no produce iones. Las moléculas de sacarosa disueltas están rodeadas por grupos de moléculas de agua y se dice que están "hidratadas" pero no están cargadas. Los compuestos que no son solubles en agua, como el carbonato de calcio, tampoco tienen conductividad: no producen iones. La conductividad requiere la existencia de partículas cargadas.

Conductividad de metales

La conductividad eléctrica requiere el movimiento de partículas cargadas. En el caso de electrolitos o compuestos iónicos licuados o fundidos, se generan partículas cargadas positiva y negativamente que pueden moverse. En los metales, los iones metálicos positivos están dispuestos en una red rígida o estructura cristalina que no se puede mover. Pero los átomos metálicos positivos están rodeados por nubes de electrones que pueden moverse libremente y pueden transportar una corriente eléctrica. Un aumento de temperatura provoca una disminución de la conductividad eléctrica, que contrasta con el aumento de conductividad de los electrolitos en circunstancias similares.

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