Bileşiklerde İletkenlik Nasıl Belirlenir

Akımı ileten bileşikler, elektrostatik kuvvetler veya çekim ile bir arada tutulur. Katyon adı verilen pozitif yüklü bir atom veya molekül ve anyon adı verilen negatif yüklü bir atom veya molekül içerirler. Katı hallerinde, bu bileşikler elektriği iletmezler, ancak suda çözündüklerinde iyonlar ayrışır ve bir akım iletebilir. Yüksek sıcaklıklarda, bu bileşikler sıvı hale geldiklerinde katyonlar ve anyonlar akmaya başlar ve su yokken bile elektriği iletebilir. İyonik olmayan bileşikler veya iyonlara ayrışmayan bileşikler akım iletmezler. Sulu bileşiklerin iletkenliğini test etmek için gösterge olarak bir ampulle basit bir devre oluşturabilirsiniz. Bu kurulumdaki test bileşiği devreyi tamamlayacak ve eğer akım iletebiliyorsa ampulü yakacaktır.

Bir bileşiğin akımı iletip iletmeyeceğini belirlemenin en kolay yolu, moleküler yapısını veya bileşimini belirlemektir. Güçlü iletkenliğe sahip bileşikler, suda çözündüklerinde tamamen yüklü atomlara veya moleküllere veya iyonlara ayrışır. Bu iyonlar akımı etkili bir şekilde hareket ettirebilir ve taşıyabilir. İyon konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, iletkenlik o kadar yüksek olur. Sofra tuzu veya sodyum klorür, güçlü iletkenliğe sahip bir bileşik örneğidir. Suda pozitif yüklü sodyum ve negatif yüklü klor iyonlarına ayrışır. Amonyum sülfat, kalsiyum klorür, hidroklorik asit, sodyum hidroksit, sodyum fosfat ve çinko nitrat, güçlü elektrolitler olarak da bilinen güçlü iletkenliğe sahip diğer bileşik örnekleridir. Güçlü elektrolitler inorganik bileşikler olma eğilimindedir, yani karbon atomlarından yoksundurlar. Organik bileşikler veya karbon içeren bileşikler genellikle zayıf elektrolitlerdir veya iletken değildir.

Suda sadece kısmen ayrışan bileşikler, zayıf elektrolitler ve elektrik akımının zayıf iletkenleridir. Sirkede bulunan bileşik olan asetik asit, suda çok az ayrıştığı için zayıf bir elektrolittir. Amonyum hidroksit, zayıf iletkenliğe sahip bir bileşiğin başka bir örneğidir. Su dışında çözücüler kullanıldığında iyonik ayrışma ve dolayısıyla akım taşıma kapasitesi değişir. Zayıf elektrolitlerin iyonlaşması genellikle sıcaklık artışıyla artar. Bilim adamları, sudaki farklı bileşiklerin iletkenliğini karşılaştırmak için özel iletkenlik kullanır. Spesifik iletkenlik, genellikle 25 santigrat derece gibi belirli bir sıcaklıkta sudaki bir bileşiğin iletkenliğinin bir ölçüsüdür. Spesifik iletkenlik, santimetre başına siemen veya mikrosiemen birimleriyle ölçülür. Kirli su daha fazla iyon içerdiğinden ve daha fazla iletkenlik üretebildiğinden, su kirliliğinin derecesi spesifik iletkenlik ölçülerek belirlenebilir.

Suda iyon üretmeyen bileşikler elektrik akımı iletemezler. Şeker veya sakaroz, suda çözünen ancak iyon üretmeyen bir bileşiğe örnektir. Çözünmüş sakaroz molekülleri, su molekülleri kümeleri ile çevrilidir ve 'hidratlı' oldukları, ancak yüksüz kaldıkları söylenir. Kalsiyum karbonat gibi suda çözünmeyen bileşiklerin de iletkenliği yoktur: iyon üretmezler. İletkenlik, yüklü parçacıkların varlığını gerektirir.

Elektriksel iletkenlik, yüklü parçacıkların hareketini gerektirir. Elektrolitler veya sıvılaştırılmış veya erimiş iyonik bileşikler durumunda, pozitif ve negatif yüklü parçacıklar üretilir ve hareket edebilir. Metallerde pozitif metal iyonları, hareket edemeyen katı bir kafes veya kristal yapıda düzenlenir. Ancak pozitif metal atomları, serbestçe dolaşabilen ve bir elektrik akımı taşıyabilen elektron bulutlarıyla çevrilidir. Sıcaklıktaki bir artış, benzer koşullar altında elektrolitlerin iletkenliğindeki artışla çelişen elektriksel iletkenlikte bir azalmaya neden olur.