Les espèces chimiques chargées connues sous le nom d'ions sont cruciales dans de nombreux aspects différents de la biologie, de l'industrie et de la science. Un exemple d'ion important est l'atome d'hydrogène positif, H+, qui est responsable de l'acidification des solutions. Les électrolytes et les ions sont liés par un principe de base; les électrolytes sont les produits chimiques à partir desquels les ions sont fabriqués.
Ions
Normalement, un atome d'un élément donné a un nombre égal de protons et d'électrons. Les protons sont les particules lourdes et chargées positivement présentes dans le noyau interne de l'atome, tandis que les électrons sont légers et chargés négativement et tournent autour du noyau. Cela signifie qu'il n'y a pas de charge globale pour l'atome. Dans certains cas, cependant, un atome ou un groupe d'atomes peut perdre ou gagner des électrons et acquérir une charge en conséquence. Ces espèces chimiques chargées sont appelées ions.
Électrolytes
Les chimistes utilisent le terme électrolyte pour désigner tout composé chimique qui produit des ions lorsqu'il est dissous dans l'eau. Cela se produit lorsque les molécules d'un produit chimique se séparent essentiellement lorsque le produit chimique se dissout, produisant des ions chargés, qui sont des fragments de la molécule neutre d'origine. Parce que certaines parties des molécules d'eau sont légèrement positives et d'autres légèrement négatives, l'eau a tendance à être en mesure d'aider ce processus en se rassemblant autour des ions chargés et en les aidant à les tirer une part.
Types d'électrolytes
Il existe deux types différents d'électrolytes, en fonction du degré auquel ces composés se séparent en solution. Les électrolytes forts se désagrègent entièrement, chaque molécule se dissociant en ses ions constitutifs. Un exemple est le sel (NaCl), qui se dissout pour produire des ions sodium (Na+) et des ions chlorure (Cl-). Les acides forts tels que l'acide chlorhydrique (HCl) le font également. Avec des électrolytes faibles, seule une fraction du composé dissous se décompose en ions; le reste reste intact. Un exemple d'électrolyte faible est l'acide acétique, CH3COOH.
Applications électrolytiques
Étant donné que les ions ont de nombreuses applications importantes, il s'ensuit qu'il existe autant d'utilisations pour les électrolytes qui fabriquent ces ions. Le corps humain utilise des électrolytes tels que le sel pour produire les ions (tels que le sodium) qui sont essentiels pour divers processus métaboliques qui soutiennent la vie. Les solutions d'électrolytes qui produisent les ions de zinc et de cuivre trouvent des applications dans les batteries où elles conduisent le courant. Divers électrolytes qui sont aussi des acides et des bases, à la fois faibles et forts, sont très importants et ont de nombreuses utilisations dans l'industrie et la science, du traitement des métaux à la fabrication d'autres chimiques.