化合物の導電率を決定する方法

電流を伝導する化合物は、静電力または引力によって一緒に保持されます。 それらには、陽イオンと呼​​ばれる正に帯電した原子または分子と、陰イオンと呼​​ばれる負に帯電した原子または分子が含まれています。 固体状態では、これらの化合物は電気を通しませんが、水に溶解すると、イオンは解離して電流を流すことができます。 高温では、これらの化合物が液体になると、陽イオンと陰イオンが流れ始め、水がなくても電気を通すことができます。 非イオン性化合物、またはイオンに解離しない化合物は、電流を流しません。 水性化合物の導電率をテストするためのインジケーターとして電球を使用して簡単な回路を構築できます。 このセットアップのテスト化合物は、回路を完成させ、電流を流すことができる場合は電球をオンにします。

強い導電性を持つ化合物

化合物が電流を流すことができるかどうかを判断する最も簡単な方法は、その分子構造または組成を特定することです。 強い導電性を持つ化合物は、水に溶解すると、荷電した原子や分子、またはイオンに完全に解離します。 これらのイオンは移動し、電流を効果的に運ぶことができます。 イオンの濃度が高いほど、導電率は高くなります。 食卓塩、または塩化ナトリウムは、強い導電性を持つ化合物の例です。 水中で正に帯電したナトリウムイオンと負に帯電した塩素イオンに解離します。 硫酸アンモニウム、塩化カルシウム、塩酸、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム、硝酸亜鉛は、強電解質としても知られる、強い導電性を持つ化合物の他の例です。 強電解質は無機化合物になる傾向があり、炭素原子が不足していることを意味します。 有機化合物、または炭素含有化合物は、しばしば弱い電解質であるか、非導電性です。

導電率の弱い化合物

水中で部分的にしか解離しない化合物は、電解質が弱く、電流の伝導性が低いです。 酢に含まれる化合物である酢酸は、水中でわずかにしか解離しないため、弱電解質です。 水酸化アンモニウムは、導電率が弱い化合物のもう1つの例です。 水以外の溶媒を使用すると、イオン解離、つまり電流を流す能力が変化します。 弱電解質のイオン化は通常、温度の上昇とともに増加します。 水中のさまざまな化合物の導電率を比較するために、科学者は特定のコンダクタンスを使用します。 比コンダクタンスは、特定の温度(通常は摂氏25度)での水中の化合物の導電率の尺度です。 比コンダクタンスは、1センチメートルあたりのジーメンスまたはマイクロジーメンスの単位で測定されます。 汚染された水はより多くのイオンを含み、より多くのコンダクタンスを生成する可能性があるため、水質汚染の程度は特定のコンダクタンスを測定することによって決定できます。

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非導電性化合物

水中でイオンを生成しない化合物は、電流を流すことができません。 砂糖、またはショ糖は、水に溶解するがイオンを生成しない化合物の例です。 溶解したショ糖分子は水分子のクラスターに囲まれており、「水和」していると言われていますが、帯電していないままです。 炭酸カルシウムなどの水に溶けない化合物も導電性がなく、イオンを生成しません。 導電率には荷電粒子の存在が必要です。

金属の導電率

電気伝導率には、荷電粒子の移動が必要です。 電解質または液化または溶融イオン性化合物の場合、正および負に帯電した粒子が生成され、動き回ることができます。 金属では、正の金属イオンは移動できない剛直な格子または結晶構造に配置されます。 しかし、正の金属原子は、自由に歩き回って電流を運ぶことができる電子の雲に囲まれています。 温度が上昇すると電気伝導率が低下しますが、これは同様の状況下での電解質による伝導率の増加とは対照的です。

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