Како одредити проводљивост у једињењима

Једињења која проводе струју држе се заједно електростатичким силама или привлачењем. Садрже позитивно наелектрисани атом или молекул, назван катион, и негативно наелектрисани атом или молекул, назван анион. У свом чврстом стању, ова једињења не проводе електричну енергију, али када се растворе у води, јони се раздвајају и могу водити струју. На високим температурама, када ова једињења постану течна, катиони и аниони почињу да теку и могу да проводе струју чак и у одсуству воде. Нејонска једињења, или једињења која се не раздвајају на јоне, не проводе струју. Можете да направите једноставно коло са сијалицом као индикатором за испитивање проводљивости водених једињења. Тест једињење у овом подешавању ће завршити коло и укључити сијалицу ако може да спроведе струју.

Најлакши начин да утврдите да ли неко једињење може да спроводи струју је идентификовање његове молекуларне структуре или састава. Једињења са јаком проводљивошћу се потпуно растварају на наелектрисане атоме или молекуле или јоне, када се растворе у води. Ови јони могу ефикасно да се крећу и носе струју. Што је већа концентрација јона, већа је и проводљивост. Кухињска со или натријум хлорид је пример једињења са јаком проводљивошћу. Дисоцира на позитивно наелектрисане и негативно наелектрисане јоне хлора у води. Амонијум сулфат, калцијум хлорид, хлороводонична киселина, натријум хидроксид, натријум фосфат и цинк нитрат су други примери једињења са јаком проводљивошћу, познатији и као јаки електролити. Јаки електролити имају тенденцију да буду неорганска једињења, што значи да им недостају атоми угљеника. Органска једињења или једињења која садрже угљеник су често слаби електролити или су непроводљива.

Једињења која се само делимично дисоцирају у води су слаби електролити и лоши проводници електричне струје. Сирћетна киселина, једињење присутно у сирћету, је слаб електролит, јер у води дисоцира само мало. Амонијум хидроксид је још један пример једињења слабе проводљивости. Када се користе растварачи који нису вода, мења се јонска дисоцијација, а самим тим и способност ношења струје. Јонизација слабих електролита обично се повећава са порастом температуре. Да би упоредили проводљивост различитих једињења у води, научници користе специфичну проводљивост. Специфична проводљивост је мера проводљивости једињења у води на одређеној температури, обично 25 степени Целзијуса. Специфична проводљивост мери се у јединицама сиеменс или мицросиеменс по центиметру. Степен загађења воде може се одредити мерењем специфичне проводљивости, јер загађена вода садржи више јона и може створити већу проводљивост.

Једињења која не производе јоне у води не могу проводити електричну струју. Шећер или сахароза је пример једињења које се раствара у води, али не производи јоне. Растворени молекули сахарозе окружени су гроздовима молекула воде и за њих се каже да су „хидратизовани“, али остају ненаелектрисани. Једињења која нису растворљива у води, попут калцијум-карбоната, такође немају проводљивост: не производе јоне. Проводљивост захтева постојање наелектрисаних честица.

Електрична проводљивост захтева кретање наелектрисаних честица. У случају електролита или течних или растопљених јонских једињења, генеришу се позитивно и негативно наелектрисане честице које се могу кретати. У металима су позитивни јони метала распоређени у круту решетку или кристалну структуру која се не може кретати. Али позитивни атоми метала окружени су облацима електрона који могу слободно да лутају и могу да носе електричну струју. Пораст температуре узрокује смањење електричне проводљивости, што је у супротности са повећањем проводљивости електролита у сличним околностима.