Contenuto
- TL; DR (Too Long; Didnt Read)
- Composti ionici
- Composti ionici in acqua
- Concentrazione di una sostanza
- Conduttività elettrica
- Conduttività e concentrazione
Quando guardi una tazza di acqua salata, potresti non immaginare che abbia il potenziale per condurre l'elettricità, ma lo fa! La relazione tra una soluzione ionica come l'acqua salata e la sua conduttività è una funzione della sua concentrazione e della capacità delle sue particelle cariche di muoversi liberamente nella soluzione.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Le soluzioni che contengono sali disciolti conducono elettricità perché rilasciano particelle cariche in una soluzione in grado di trasportare una corrente elettrica. In generale, la conducibilità delle soluzioni saline aumenta all'aumentare della quantità di sale disciolto. L'esatto aumento della conduttività, tuttavia, è complicato dalla relazione tra la concentrazione del sale e la mobilità delle sue particelle cariche.
Composti ionici
Per un chimico, il termine "sale" si riferisce a qualcosa di più del semplice sale da cucina. Come classe di composti, i sali sono sostanze chimiche costituite da un metallo e da un metallo. Il metallo assume una carica positiva ed è un catione mentre il non metallico assume una carica negativa ed è un anione. I chimici si riferiscono a tali sali come composti ionici. Le interazioni elettrostatiche, che si riferiscono semplicemente alle forze attrattive tra il metallo caricato opposto e il non metallico, tengono uniti i composti ionici come solidi.
Composti ionici in acqua
Alcuni composti ionici sono solubili in acqua, il che significa che si dissolvono in acqua. Quando questi composti si dissolvono, si dissociano o si rompono nei rispettivi ioni. Il sale da cucina, chiamato anche cloruro di sodio e NaCl abbreviato, si dissocia in ioni sodio (Na) e ioni cloruro (Cl). Non tutti i composti ionici si dissolvono in acqua. Le linee guida sulla solubilità forniscono ai chimici e agli studenti una comprensione generale di quali composti si dissolveranno e quali composti non si dissolveranno.
Concentrazione di una sostanza
In termini di base, la concentrazione si riferisce semplicemente alla quantità di sostanza disciolta in una determinata quantità di acqua. Gli scienziati usano varie unità per specificare la concentrazione, come la molarità, la normalità, la percentuale di massa e le parti per milione. L'esatta unità di concentrazione è secondaria, tuttavia, al principio generale secondo cui una maggiore concentrazione significa una maggiore quantità di sale disciolto per unità di volume.
Conduttività elettrica
Molte persone sono sorprese nell'apprendere che l'acqua pura è in realtà un cattivo conduttore di elettricità. Il termine rilevante nell'affermazione precedente è "puro". Praticamente qualsiasi acqua proveniente da una fonte d'acqua naturale come un fiume, un lago o un oceano fungerà da conduttore perché contiene sali disciolti.
I buoni conduttori consentono il flusso facile e prolungato della corrente elettrica. In generale, un buon conduttore possiede particelle cariche che sono relativamente mobili (libere di muoversi). Nel caso di sali disciolti in acqua, gli ioni rappresentano particelle cariche con mobilità relativamente elevata.
Conduttività e concentrazione
La conducibilità di una soluzione dipende dal numero di portatori di carica (le concentrazioni degli ioni), dalla mobilità dei portatori di carica e dalla loro carica. Teoricamente, la conducibilità dovrebbe aumentare in proporzione diretta alla concentrazione. Ciò implica che se la concentrazione di cloruro di sodio, ad esempio, in una soluzione raddoppia, anche la conducibilità dovrebbe raddoppiare. In pratica, questo non è vero. La concentrazione e la mobilità degli ioni non sono proprietà indipendenti. All'aumentare della concentrazione di uno ione, la sua mobilità diminuisce. Di conseguenza, la conduttività aumenta linearmente rispetto alla radice quadrata della concentrazione anziché in proporzione diretta.