Kandungan
- TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
- Sebatian ionik
- Sebatian Ionik dalam Air
- Kepekatan Zat
- Konduktiviti Elektrik
- Konduktiviti dan Kepekatan
Apabila anda melihat secawan air garam, anda mungkin tidak membayangkan ia mempunyai potensi untuk menjalankan elektrik - tetapi ia berlaku! Hubungan antara penyelesaian ionik seperti air garam dan kekonduksiannya adalah fungsi kepekatannya dan keupayaan zarah-zarahnya yang beralih untuk bergerak bebas dalam penyelesaiannya.
TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
Penyelesaian yang mengandungi garam terlarut menjalankan elektrik kerana mereka melepaskan zarah yang dikenakan ke dalam larutan yang mampu membawa arus elektrik. Secara umum, kekonduksian penyelesaian garam meningkat apabila jumlah garam terlarut meningkat. Walau bagaimanapun, kenaikan kekonduksian yang tepat adalah rumit oleh hubungan antara kepekatan garam dan pergerakan zarah yang dikenakannya.
Sebatian ionik
Untuk seorang ahli kimia, istilah "garam" merujuk kepada lebih daripada garam meja sederhana. Sebagai kelas sebatian, garam adalah bahan kimia yang terdiri daripada logam dan bukan logam. Logam mengasumsikan caj positif dan merupakan kation manakala nonmetal menganggap caj negatif dan merupakan anion. Ahli kimia merujuk kepada garam seperti sebatian ionik. Interaksi elektrostatik, yang hanya merujuk kepada daya tarikan antara logam bertetulang dan nonmetal yang bertentangan, memegang sebatian ionik bersama-sama sebagai pepejal.
Sebatian Ionik dalam Air
Sesetengah sebatian ionik adalah larut dalam air, yang bermaksud ia larut dalam air. Apabila sebatian ini dibubarkan, mereka memisahkan, atau memecah masuk ke dalam ion masing-masing. Garam meja, juga dikenali sebagai natrium klorida dan disingkat NaCl, disisihkan menjadi ion natrium dan klorida (Cl). Tidak semua sebatian ionik larut dalam air. Garis keterlarutan memberikan ahli kimia dan pelajar pemahaman umum tentang sebatian mana yang akan dibubarkan dan senyawa mana yang tidak akan dibubarkan.
Kepekatan Zat
Dalam istilah asas, tumpuan hanya merujuk kepada jumlah bahan yang dibubarkan dalam jumlah tertentu air. Para saintis menggunakan pelbagai unit untuk menentukan kepekatan, seperti molarity, normality, peratus massa dan bahagian per juta. Unit tumpuan yang tepat berjalan sekunder, bagaimanapun, kepada prinsip umum bahawa kepekatan yang lebih tinggi bermakna kuantiti yang lebih besar garam terlarut per unit volume.
Konduktiviti Elektrik
Ramai orang terkejut dengan mengetahui bahawa air tulen sebenarnya adalah konduktor elektrik yang lemah. Istilah yang relevan dalam kenyataan terdahulu adalah "tulen." Hampir mana-mana air dari sumber air semulajadi seperti sungai, tasik atau lautan akan bertindak sebagai konduktor kerana ia mengandungi garam terlarut.
Konduktor yang baik membolehkan arus elektrik mudah dan berterusan. Secara umumnya, konduktor yang baik mempunyai zarah yang agak mudah bergerak (bebas bergerak). Dalam hal garam yang dibubarkan dalam air, ion mewakili zarah yang dikenakan dengan mobiliti yang agak tinggi.
Konduktiviti dan Kepekatan
Kekonduksian penyelesaian bergantung kepada bilangan pembawa caj (kepekatan ion), mobiliti pembawa caj dan caj mereka. Secara teoritis, kekonduksian perlu meningkat secara langsung kepada kepekatan. Ini menunjukkan bahawa jika kepekatan natrium klorida, sebagai contoh, dalam larutan dua kali ganda, kekonduksian juga perlu berganda. Dalam praktiknya, ini tidak berlaku. Kepekatan dan pergerakan ion bukanlah sifat bebas. Oleh kerana kepekatan ion meningkat, mobilitinya menurun. Akibatnya, kekonduksian meningkat secara linear dengan akar tumpuan kuantiti bukannya secara langsung.