როგორ განვსაზღვროთ გამტარობა ნაერთებში

ნაერთები, რომლებიც ატარებენ დინებას, ერთად იკავებენ ელექტროსტატიკური ძალებით ან მიზიდულობით. ისინი შეიცავს დადებითად დამუხტულ ატომს ან მოლეკულას, რომელსაც კატიონს უწოდებენ და უარყოფითად დამუხტულ ატომს ან მოლეკულას, რომელსაც ანიონს უწოდებენ. მყარ მდგომარეობაში, ეს ნაერთები არ ატარებენ ელექტროენერგიას, მაგრამ წყალში გახსნისას, იონების დისოცირება ხდება და შეუძლიათ მიმდინარეობა. მაღალ ტემპერატურაზე, როდესაც ეს ნაერთები თხევადი ხდება, კატიონები და ანიონები იწყებენ დინებას და ელექტროენერგიის ჩატარება შეუძლიათ წყლის არარსებობის პირობებშიც კი. არაიონური ნაერთები, ან ნაერთები, რომლებიც არ იშლება იონებად, არ ახდენენ დინებას. თქვენ შეგიძლიათ ააშენოთ მარტივი წრე ნათურათი, როგორც ინდიკატორი წყლის ნაერთების გამტარობის შესამოწმებლად. ამ დაყენების საცდელი შემადგენლობა დაასრულებს წრეს და ჩართავს ნათურას, თუ მას შეუძლია აწარმოოს დინება.

უმარტივესი გზა იმის დასადგენად, შეუძლია თუ არა ნაერთს მიმდინარეობა, არის მისი მოლეკულური სტრუქტურის ან შემადგენლობის იდენტიფიკაცია. ძლიერი გამტარობის მქონე ნაერთები წყალში გახსნისას მთლიანად იშლება დამუხტულ ატომებად ან მოლეკულებად, ან იონებად. ამ იონებს შეუძლიათ ეფექტურად გადაადგილდნენ და ატარონ დინება. რაც უფრო მაღალია იონების კონცენტრაცია, მით მეტია გამტარობა. სუფრის მარილი ან ნატრიუმის ქლორიდი არის ძლიერი გამტარობის ნაერთის მაგალითი. იგი იშლება დადებითად დამუხტულ ნატრიუმში და უარყოფითად დამუხტულ ქლორის იონებად წყალში. ამონიუმის სულფატი, კალციუმის ქლორიდი, მარილმჟავა, ნატრიუმის ჰიდროქსიდი, ნატრიუმის ფოსფატი და თუთიის ნიტრატი არის ძლიერი გამტარობის მქონე ნაერთების სხვა მაგალითები, რომლებიც ასევე ცნობილია როგორც ძლიერი ელექტროლიტები. ძლიერი ელექტროლიტები არაორგანული ნაერთებია, რაც ნიშნავს, რომ მათ არ აქვთ ნახშირბადის ატომები. ორგანული ნაერთები, ან ნახშირბადის შემცველი ნაერთები, ხშირად სუსტი ელექტროლიტებია ან არაგამტარნი არიან.

ნაერთები, რომლებიც წყალში მხოლოდ ნაწილობრივ იშლება, არის სუსტი ელექტროლიტები და ელექტრული დენის ცუდი გამტარები. ძმარმჟავა, ძმარში არსებული ნაერთი, არის სუსტი ელექტროლიტი, რადგან ის წყალში ოდნავ იშლება. ამონიუმის ჰიდროქსიდი არის სუსტი გამტარობის მქონე ნაერთის კიდევ ერთი მაგალითი. წყლის გარდა სხვა გამხსნელების გამოყენებისას იცვლება იონური დისოციაცია და, შესაბამისად, დენის გადაცემის შესაძლებლობა. სუსტი ელექტროლიტების იონიზაცია ჩვეულებრივ იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. წყლის სხვადასხვა ნაერთების გამტარობის შედარების მიზნით, მეცნიერები იყენებენ სპეციფიკურ გამტარობას. სპეციფიკური გამტარობა არის წყალში ნაერთის გამტარობის საზომი სპეციფიკურ ტემპერატურაზე, ჩვეულებრივ 25 გრადუსი ცელსიუსით. სპეციფიკური კონდუქტომეტრი იზომება სანტიმეტრის ან მიკროციმენტების ერთეულებში თითო სანტიმეტრზე. წყლის დაბინძურების ხარისხის დადგენა შესაძლებელია სპეციფიკური გამტარობის გაზომვით, რადგან დაბინძურებული წყალი შეიცავს მეტ იონს და შეუძლია უფრო მეტი გამტარობის წარმოქმნა.

ნაერთები, რომლებიც არ წარმოქმნიან იონებს წყალში, ვერ ახდენენ ელექტრულ დენს. შაქარი ან საქაროზა არის ნაერთის მაგალითი, რომელიც იხსნება წყალში, მაგრამ არ წარმოქმნის იონებს. გახსნილი საქაროზას მოლეკულები გარშემორტყმულია წყლის მოლეკულების მტევანებით და ამბობენ, რომ ისინი "დატენიანებულია", მაგრამ უტენოდ რჩებიან. ნაერთებს, რომლებიც არ იხსნება წყალში, მაგალითად, კალციუმის კარბონატი, ასევე არ აქვთ გამტარობა: ისინი არ წარმოქმნიან იონებს. გამტარობა მოითხოვს დამუხტული ნაწილაკების არსებობას.

ელექტროგამტარობა მოითხოვს დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობას. ელექტროლიტების ან თხევადი ან მდნარი იონური ნაერთების შემთხვევაში, წარმოიქმნება დადებითად და უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკები და მათ შეუძლიათ გადაადგილება. მეტალებში, დადებითი ლითონის იონები განლაგებულია ხისტი ქსელის ან ბროლის სტრუქტურაში, რომელსაც არ შეუძლია გადაადგილება. მაგრამ ლითონის პოზიტიური ატომები გარშემორტყმულია ელექტრონების ღრუბლებით, რომლებიც თავისუფლად მოძრაობენ გარშემო და შეუძლიათ ელექტროენერგიის მიტანა. ტემპერატურის მომატება იწვევს ელექტრული კონდუქტომეტრის დაქვეითებას, რაც ეწინააღმდეგება ელექტროლიტების მიერ კონდუქტომეტრის ზრდას ანალოგიურ ვითარებაში.