İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- İyonik bileşikler
- Sudaki İyonik Bileşikler
- Bir Maddenin Konsantrasyonu
- Elektiriksel iletkenlik
- İletkenlik ve Konsantrasyon
Bir bardak tuzlu suya baktığınızda, elektriği iletme potansiyeli olduğunu hayal bile edemezsiniz, ama öyle! Tuzlu su gibi iyonik bir çözelti ile iletkenliği arasındaki ilişki, konsantrasyonunun bir fonksiyonu ve yüklü parçacıkların çözeltide serbestçe hareket edebilmesidir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Çözünmüş tuz içeren çözeltiler elektrik iletir çünkü yüklü parçacıkları elektrik akımı taşıyabilen çözelti içine bırakırlar. Genel olarak, çözünmüş tuz miktarı arttıkça tuz çözeltilerinin iletkenliği artar. Bununla birlikte, iletkenlikteki kesin artış, tuzun konsantrasyonu ile yüklü parçacıkların hareketliliği arasındaki ilişkiyle karmaşıklaşır.
İyonik bileşikler
Bir kimyager için, "tuz" terimi basit sofra tuzundan daha fazlasını ifade eder. Bir bileşik sınıfı olarak, tuzlar bir metal ve bir ametal içermeyen kimyasal maddelerdir. Metal pozitif bir yük alır ve bir katyon iken, nonmetal negatif bir yük alır ve bir anyondur. Kimyacılar iyonik bileşikler gibi tuzlara atıfta bulunur. Karşılıklı olarak yüklü metal ile metal olmayan metaller arasındaki cazip kuvvetleri ifade eden elektrostatik etkileşimler iyonik bileşikleri katı olarak bir arada tutarlar.
Sudaki İyonik Bileşikler
Bazı iyonik bileşikler suda çözünür, yani suda çözülürler. Bu bileşikler çözündüğünde ayrışırlar veya kendi iyonlarına ayrılırlar. Sodyum klorür ve kısaltılmış NaCl olarak da adlandırılan sofra tuzu, sodyum (Na) iyonları ve klorür (Cl) iyonlarına ayrışır. Her iyonik bileşik suda çözülmez. Çözünürlük kuralları, kimyagerlere ve öğrencilere hangi bileşiklerin çözüneceğini ve hangi bileşiklerin çözünmeyeceğini genel olarak anlamalarını sağlar.
Bir Maddenin Konsantrasyonu
Temel terimlerle, konsantrasyon basitçe belirli bir miktarda suda çözülen madde miktarını ifade eder. Bilim adamları molarite, normallik, yüzde kütle ve milyonda parça gibi konsantrasyon belirtmek için çeşitli birimler kullanırlar. Ancak tam konsantrasyon birimi ikincil olarak çalışır, ancak genel konsantrasyonun yüksek konsantrasyonun birim hacim başına daha büyük miktarda çözünmüş tuz anlamına geldiği anlamına gelir.
Elektiriksel iletkenlik
Birçok insan, saf suyun aslında zayıf bir elektrik iletkeni olduğunu öğrenince şaşırır. Önceki ifadede geçen terim “saf” dır. Neredeyse nehir, göl veya okyanus gibi doğal bir su kaynağından gelen herhangi bir su iletken gibi davranır çünkü çözünmüş tuzlar içerir.
İyi iletkenler elektrik akımının kolay ve sürekli akışını sağlar. Genel olarak, iyi bir iletken, nispeten hareketli olan (hareket etmekte serbest) yüklü parçacıklara sahiptir. Suda çözünen tuzlar durumunda, iyonlar nispeten yüksek hareketliliğe sahip yüklü parçacıkları temsil eder.
İletkenlik ve Konsantrasyon
Bir çözeltinin iletkenliği, yük taşıyıcıların sayısına (iyonların konsantrasyonları), yük taşıyıcıların hareketliliğine ve bunların yüklerine bağlıdır. Teorik olarak iletkenlik, konsantrasyonla doğru orantılı olarak artmalıdır. Bu, örneğin bir çözeltide sodyum klorür konsantrasyonu iki katına çıkarsa, iletkenliğin de iki katına çıkması gerektiği anlamına gelir. Uygulamada bu doğru değildir. İyonların konsantrasyonu ve hareketliliği bağımsız özellikler değildir. Bir iyonun konsantrasyonu arttıkça hareketliliği azalır. Sonuç olarak, iletkenlik, doğrudan orantı yerine konsantrasyonun kareköküne göre doğrusal olarak artar.