Mis vahe on ioonil ja elektrolüüdil?

Ioonidena tuntud laetud keemilised liigid on bioloogia, tööstuse ja teaduse paljudes eri aspektides üliolulised. Olulise iooni näiteks on positiivne vesinikuaatom H +, mis vastutab lahuste happeliseks muutmise eest. Elektrolüüdid ja ioonid on seotud põhiprintsiibiga; elektrolüüdid on kemikaalid, millest ioonid valmistatakse.

Tavaliselt on antud elemendi aatomil võrdne arv prootoneid ja elektrone. Prootonid on rasked positiivselt laetud osakesed, mida leidub aatomi sisemises tuumas, samas kui elektronid on kerged ja negatiivselt laetud ning tiirlevad tuuma ümber. See tähendab, et aatomil puudub üldine laeng. Mõnel juhul võib aatom või aatomirühm kaotada või omandada elektrone ja omandada selle tulemusel laengu. Neid laetud keemilisi liike nimetatakse ioonideks.

Keemikud tähistavad elektrolüüdi mõistet mis tahes keemilise ühendi tähistamiseks, mis tekitab vees lahustudes ioone. See juhtub siis, kui kemikaali molekulid lagunevad kemikaali lahustumisel sisuliselt laiali, tekitades laetud ioone, mis on algse neutraalse molekuli fragmendid. Kuna mõned veemolekulide osad on veidi positiivsed ja teised veidi negatiivsed, on vesi kipub seda protsessi aitama, kogunedes laetud ioonide ümber ja aidates neid tõmmata peale.

Elektrolüüte on kahte erinevat tüüpi, sõltuvalt nende ühendite lahuses lagunemise astmest. Tugevad elektrolüüdid lagunevad täielikult, kusjuures iga molekul eraldub selle ioonideks. Näiteks võib tuua soola (NaCl), mis lahustub naatriumioonide (Na +) ja kloriidioonide (Cl-) saamiseks. Seda teevad ka tugevad happed, näiteks vesinikkloriidhape (HCl). Nõrkade elektrolüütide korral laguneb ioonideks ainult murd lahustunud ühendist; ülejäänud jäävad puutumatuks. Nõrga elektrolüüdi näiteks on äädikhape, CH3COOH.

Kuna ioonidel on palju olulisi rakendusi, järeldub sellest, et neid ioone tootvate elektrolüütide jaoks on sama palju kasutusvõimalusi. Inimkeha kasutab elektrolüüte, näiteks soola, ioonide (näiteks naatriumi) tootmiseks, mis on olulised mitmesuguste ainevahetusprotsesside jaoks, mis toetavad elu. Elektrolüütide lahused, mis põhjustavad tsingi ja vase ioone, leiavad rakendusi patareides, kus nad juhivad voolu. Erinevad elektrolüüdid, mis on samuti happed ja alused - nii nõrgad kui ka tugevad - on väga olulised ja omavad neid paljud kasutusalad tööstuses ja teaduses, alates metallide töötlemisest kuni muude valmistamiseni kemikaalid.