Hvordan bestemme konduktivitet i forbindelser

Forbindelser som leder en strøm holdes sammen av elektrostatiske krefter eller tiltrekning. De inneholder et positivt ladet atom eller molekyl, kalt et kation, og et negativt ladet atom eller molekyl, kalt anion. I fast tilstand leder disse forbindelsene ikke elektrisitet, men når de er oppløst i vann, dissosieres ionene og kan lede en strøm. Ved høye temperaturer, når disse forbindelsene blir flytende, begynner kationene og anionene å strømme og kan lede strøm selv i fravær av vann. Ikke-ioniske forbindelser, eller forbindelser som ikke dissosierer seg til ioner, leder ikke en strøm. Du kan konstruere en enkel krets med en lyspære som en indikator for å teste ledningsevnen til vandige forbindelser. Testforbindelsen i dette oppsettet vil fullføre kretsen og slå på lyspæren hvis den kan lede en strøm.

Forbindelser med sterk ledningsevne

Den enkleste måten å bestemme om en forbindelse kan lede en strøm, er å identifisere dens molekylære struktur eller sammensetning. Forbindelser med sterk ledningsevne dissosieres fullstendig i ladede atomer eller molekyler, eller ioner, når de er oppløst i vann. Disse ionene kan bevege seg og bære en strøm effektivt. Jo høyere konsentrasjonen av ioner, jo større ledningsevne. Bordsalt, eller natriumklorid, er et eksempel på en forbindelse med sterk ledningsevne. Den dissosieres i positivt ladet natrium og negativt ladede klorioner i vann. Ammoniumsulfat, kalsiumklorid, saltsyre, natriumhydroksid, natriumfosfat og sinknitrat er andre eksempler på forbindelser med sterk ledningsevne, også kjent som sterke elektrolytter. Sterke elektrolytter har en tendens til å være uorganiske forbindelser, noe som betyr at de mangler karbonatomer. Organiske forbindelser, eller karbonholdige forbindelser, er ofte svake elektrolytter eller er ikke-ledende.

instagram story viewer

Forbindelser med svak ledningsevne

Forbindelser som bare dissosierer delvis i vann er svake elektrolytter og dårlige ledere av en elektrisk strøm. Eddiksyre, forbindelsen som er tilstede i eddik, er en svak elektrolytt fordi den bare dissosieres litt i vann. Ammoniumhydroksid er et annet eksempel på en forbindelse med svak ledningsevne. Når andre løsningsmidler enn vann brukes, endres den ioniske dissosiasjonen, og derfor evnen til å bære strøm. Ionisering av svake elektrolytter øker vanligvis med økning i temperatur. For å sammenligne ledningsevnen til forskjellige forbindelser i vann, bruker forskere spesifikk ledningsevne. Den spesifikke konduktansen er et mål på ledningsevnen til en forbindelse i vann ved en spesifikk temperatur, vanligvis 25 grader Celsius. Spesifikk konduktans måles i enheter av siemen eller mikrosiemens per centimeter. Graden av vannforurensning kan bestemmes ved å måle den spesifikke konduktansen, fordi forurenset vann inneholder flere ioner og kan generere mer konduktans.

Ikke ledende forbindelser

Forbindelser som ikke produserer ioner i vann kan ikke lede elektrisk strøm. Sukker, eller sukrose, er et eksempel på en forbindelse som oppløses i vann, men som ikke produserer ioner. De oppløste sukrosemolekylene er omgitt av klynger av vannmolekyler og sies å være 'hydrert', men forblir uladet. Forbindelser som ikke er løselige i vann, slik som kalsiumkarbonat, har heller ikke ledningsevne: de produserer ingen ioner. Ledningsevne krever eksistensen av ladede partikler.

Ledningsevne av metaller

Elektrisk ledningsevne krever bevegelse av ladede partikler. Når det gjelder elektrolytter eller flytende eller smeltede ioniske forbindelser, genereres positivt og negativt ladede partikler som kan bevege seg rundt. I metaller er positive metallioner anordnet i et stivt gitter eller krystallstruktur som ikke kan bevege seg. Men de positive metallatomer er omgitt av skyer av elektroner som er fri til å streife omkring og kan bære en elektrisk strøm. En temperaturøkning forårsaker en reduksjon i elektrisk ledningsevne, som står i kontrast til økningen i ledningsevne av elektrolytter under lignende omstendigheter.

Teachs.ru
  • Dele
instagram viewer