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Le specie chimiche cariche conosciute come ioni sono cruciali in molti aspetti diversi della biologia, dell'industria e della scienza. Un esempio di uno ione importante è l'atomo di idrogeno positivo, H +, che è responsabile per rendere le soluzioni acide. Elettroliti e ioni sono correlati da un principio di base; gli elettroliti sono le sostanze chimiche da cui sono prodotti gli ioni.
ioni
Normalmente, un atomo di un dato elemento ha un uguale numero di protoni ed elettroni. I protoni sono le particelle pesanti e caricate positivamente che si trovano nel nucleo interno degli atomi, mentre gli elettroni sono leggeri e caricati negativamente e orbitano attorno al nucleo. Ciò significa che non vi è alcuna carica complessiva per l'atomo. In alcuni casi, tuttavia, un atomo o un gruppo di atomi può perdere o guadagnare elettroni e di conseguenza acquisire una carica. Queste specie chimiche cariche sono note come ioni.
elettroliti
I chimici usano il termine elettrolita per riferirsi a qualsiasi composto chimico che produce ioni quando viene sciolto in acqua. Questo accade quando le molecole di una sostanza chimica si rompono essenzialmente quando la sostanza chimica si dissolve, producendo ioni carichi, che sono frammenti della molecola neutra originale. Poiché alcune porzioni di molecole d'acqua sono leggermente positive e altre leggermente negative, l'acqua tende ad aiutare questo processo raccogliendo attorno agli ioni carichi e aiutandoli a separarli.
Tipi di elettroliti
Esistono due diversi tipi di elettroliti, in base al grado in cui questi composti si rompono nella soluzione. Gli elettroliti forti si rompono completamente, con ogni molecola che si dissocia nei suoi ioni costituenti. Un esempio è il sale (NaCl), che si dissolve per produrre ioni sodio (Na +) e ioni cloruro (Cl-). Anche acidi forti come l'acido cloridrico (HCl) lo fanno. Con elettroliti deboli, solo una frazione del composto disciolto si rompe in ioni; il resto rimane intatto. Un esempio di elettrolita debole è l'acido acetico, CH3COOH.
Applicazioni elettrolitiche
Poiché gli ioni hanno molte applicazioni importanti, ne consegue che vi sono altrettanti usi per gli elettroliti che producono quegli ioni. Il corpo umano utilizza elettroliti come il sale per produrre gli ioni (come il sodio) che sono essenziali per vari processi metabolici che supportano la vita. Le soluzioni di elettroliti che provocano gli ioni di zinco e rame trovano applicazioni nelle batterie dove conducono corrente. Vari elettroliti che sono anche acidi e basi, sia deboli che forti, sono molto importanti e hanno molti usi nell'industria e nella scienza, dalla lavorazione dei metalli alla fabbricazione di altri prodotti chimici.