Kako določiti prevodnost spojin

Spojine, ki prevajajo tok, držijo skupaj elektrostatične sile ali privlačnost. Vsebujejo pozitivno nabit atom ali molekulo, imenovano kation, in negativno nabit atom ali molekulo, imenovano anion. V trdnem stanju te spojine ne prevajajo električne energije, toda ko se raztopijo v vodi, se ioni ločijo in lahko vodijo tok. Pri visokih temperaturah, ko te spojine postanejo tekoče, kationi in anioni začnejo teči in lahko prevajajo elektriko tudi brez vode. Neionske spojine ali spojine, ki se ne ločijo na ione, ne prevajajo toka. Za preskus prevodnosti vodnih spojin lahko sestavite preprosto vezje z žarnico kot indikatorjem. Preskusna spojina v tej nastavitvi bo dokončala vezje in vklopila žarnico, če bo lahko prevajala tok.

Spojine z močno prevodnostjo

Najlažji način, da ugotovimo, ali spojina lahko prevaja tok, je ugotoviti njeno molekularno strukturo ali sestavo. Spojine z močno prevodnostjo se popolnoma raztopijo v nabite atome ali molekule ali ione, ko se raztopijo v vodi. Ti ioni se lahko učinkovito premikajo in prenašajo tok. Večja kot je koncentracija ionov, večja je prevodnost. Namizna sol ali natrijev klorid je primer spojine z močno prevodnostjo. Disociira na pozitivno nabite natrijeve in negativno nabite klorove ione v vodi. Amonijev sulfat, kalcijev klorid, klorovodikova kislina, natrijev hidroksid, natrijev fosfat in cinkov nitrat so drugi primeri spojin z močno prevodnostjo, znani tudi kot močni elektroliti. Močni elektroliti so ponavadi anorganske spojine, kar pomeni, da jim primanjkuje ogljikovih atomov. Organske spojine ali spojine, ki vsebujejo ogljik, so pogosto šibki elektroliti ali so neprevodne.

Spojine s slabo prevodnostjo

Spojine, ki v vodi ločijo le delno, so šibki elektroliti in slabi vodniki električnega toka. Ocetna kislina, spojina v kisu, je šibek elektrolit, ker v vodi le malo disociira. Amonijev hidroksid je še en primer spojine s šibko prevodnostjo. Ko se uporabljajo topila, ki niso voda, se spremeni ionska disociacija in s tem sposobnost prenašanja toka. Ionizacija šibkih elektrolitov se običajno poveča s povišanjem temperature. Za primerjavo prevodnosti različnih spojin v vodi znanstveniki uporabljajo specifično prevodnost. Specifična prevodnost je merilo prevodnosti spojine v vodi pri določeni temperaturi, običajno 25 stopinj Celzija. Specifična prevodnost se meri v enotah siemens ali microsiemens na centimeter. Stopnjo onesnaženosti vode lahko določimo z merjenjem specifične prevodnosti, ker onesnažena voda vsebuje več ionov in lahko povzroči večjo prevodnost.

Neprevodne spojine

Spojine, ki ne proizvajajo ionov v vodi, ne morejo prevajati električnega toka. Sladkor ali saharoza je primer spojine, ki se raztopi v vodi, vendar ne tvori ionov. Raztopljene molekule saharoze so obkrožene s skupinami molekul vode in naj bi bile "hidrirane", vendar ostanejo nenapolnjene. Tudi spojine, ki niso topne v vodi, na primer kalcijev karbonat, tudi nimajo prevodnosti: ne proizvajajo ionov. Prevodnost zahteva obstoj nabitih delcev.

Prevodnost kovin

Električna prevodnost zahteva gibanje nabitih delcev. V primeru elektrolitov ali utekočinjenih ali staljenih ionskih spojin nastajajo pozitivno in negativno nabiti delci, ki se lahko gibljejo. V kovinah so pozitivni kovinski ioni razporejeni v trdo mrežo ali kristalno strukturo, ki se ne more premikati. Toda pozitivni kovinski atomi so obkroženi z oblaki elektronov, ki se lahko prosto sprehajajo in lahko prenašajo električni tok. Povišanje temperature povzroči zmanjšanje električne prevodnosti, kar je v nasprotju s povečanjem prevodnosti elektrolitov v podobnih okoliščinah.

  • Deliti
instagram viewer