De geladen chemische soorten die bekend staan als ionen zijn cruciaal in veel verschillende aspecten van biologie, industrie en wetenschap. Een voorbeeld van een belangrijk ion is het positieve waterstofatoom H+, dat verantwoordelijk is voor het zuur maken van oplossingen. Elektrolyten en ionen zijn gerelateerd aan een basisprincipe; elektrolyten zijn de chemicaliën waaruit ionen worden gemaakt.
ionen
Normaal gesproken heeft een atoom van een bepaald element een gelijk aantal protonen en elektronen. Protonen zijn de zware, positief geladen deeltjes die in de binnenste kern van het atoom worden gevonden, terwijl elektronen licht en negatief geladen zijn en rond de kern draaien. Dit betekent dat er geen totale lading is voor het atoom. In sommige gevallen kan een atoom of een groep atomen echter elektronen verliezen of winnen en daardoor een lading krijgen. Deze geladen chemische soorten staan bekend als ionen.
elektrolyten
Chemici gebruiken de term elektrolyt om te verwijzen naar elke chemische verbinding die ionen produceert wanneer deze wordt opgelost in water. Dit gebeurt wanneer de moleculen van een chemische stof in wezen uit elkaar vallen als de chemische stof oplost, waarbij geladen ionen worden geproduceerd, die fragmenten zijn van het oorspronkelijke neutrale molecuul. Omdat sommige delen van watermoleculen licht positief zijn en andere licht negatief, is water heeft de neiging om dit proces te helpen door zich rond de geladen ionen te verzamelen en ze te helpen trekken deel.
Soorten elektrolyten
Er zijn twee verschillende soorten elektrolyten, afhankelijk van de mate waarin deze verbindingen in oplossing uiteenvallen. Sterke elektrolyten vallen volledig uiteen, waarbij elk molecuul uiteenvalt in zijn samenstellende ionen. Een voorbeeld is zout (NaCl), dat oplost om natriumionen (Na+) en chloride-ionen (Cl-) te produceren. Ook sterke zuren zoals zoutzuur (HCl) doen dit. Bij zwakke elektrolyten breekt slechts een fractie van de opgeloste verbinding in ionen; de rest blijft intact. Een voorbeeld van een zwak elektrolyt is azijnzuur, CH3COOH.
Elektrolyt toepassingen
Aangezien ionen veel belangrijke toepassingen hebben, volgt hieruit dat er net zo veel toepassingen zijn voor de elektrolyten die deze ionen maken. Het menselijk lichaam gebruikt elektrolyten zoals zout om de ionen (zoals natrium) te produceren die essentieel zijn voor verschillende metabolische processen die het leven ondersteunen. Oplossingen van elektrolyten die resulteren in de ionen van zink en koper vinden toepassingen in batterijen waar ze stroom geleiden. Verschillende elektrolyten die ook zuren en basen zijn - zowel zwak als sterk - zijn erg belangrijk en hebben: vele toepassingen in de industrie en de wetenschap, van de verwerking van metalen tot de vervaardiging van andere Chemicaliën.