İçerik
Tuzlu su, elektriği ileten iyonik bir çözeltinin en bilinen örneğidir, ancak bunun neden olduğunu anlamak, fenomen üzerinde bir ev deneyi yapmak kadar kolay değildir. Bunun nedeni, iyonik bağlar ve kovalent bağlar arasındaki farka, ayrışmış iyonlar bir elektrik alanına maruz kaldığında ne olacağını anlamaktır.
Kısacası, iyonik bileşikler suda elektrik iletirler, çünkü daha sonra ters yüklü elektrotu çeken yüklü iyonlara ayrılırlar.
Bir Kovalent Bağa Karşı İyonik Bir Bağ
İyonik bileşiklerin elektriksel iletkenliğini daha iyi anlamak için iyonik ve kovalent bağlar arasındaki farkı bilmeniz gerekir.
Kovalent bağlar atomlar dış (değerlik) kabuklarını tamamlamak için elektronları paylaştığında oluşurlar. Örneğin, elemental hidrojenin dış elektron kabuğunda bir "boşluk" vardır, bu yüzden her ikisi de kabuklarını doldurmak için elektronlarını paylaşan diğer bir hidrojen atomuyla kovalent olarak bağlanabilir.
bir iyonik bağ farklı çalışır Sodyum gibi bazı atomların dış kabuklarında bir veya çok az elektron bulunur. Klor gibi diğer atomlar, tam bir kabuğa sahip olmak için sadece bir tane daha elektrona ihtiyaç duyan dış kabuklara sahiptir. Bu birinci atomdaki ekstra elektron, diğer kabuğu doldurmak için ikinciye transfer edebilir.
Bununla birlikte, seçimlerin kaybedilmesi ve kazanılması süreçleri çekirdekteki yük ile elektronlardan gelen yük arasında bir dengesizlik yaratır; sonuçta ortaya çıkan atomun net bir pozitif yükü (bir elektron kaybolduğunda) veya bir negatif negatif yük (bir kazanıldığında) ). Bu yüklü atomlara iyonlar denir ve iyonik bir bağ ve NaCl veya sodyum klorür gibi elektriksel olarak nötr bir molekül oluşturmak için karşılıklı yüklü iyonlar birlikte çekilebilir.
"Klor" un iyon haline geldiğinde "klorür" olarak nasıl değiştiğini not edin.
İyonik Bağların Ayrışması
Ortak tuz gibi molekülleri bir arada tutan iyonik bağlar (sodyum klorür) bazı durumlarda parçalanabilir. Bir örnek, suda çözüldüğü zamanlar; moleküller, oluşturucu iyonlarına “ayrışır” ve onları yüklü durumlarına geri getirir.
İyonik bağlar, moleküller erimiş halde kaldıklarında aynı etkiye sahip olan yüksek sıcaklıkta eritilirse kırılabilir.
Bu işlemlerden herhangi birinin yüklü iyonların toplanmasına yol açması, iyonik bileşiklerin elektriksel iletkenliğinin merkezindedir. Bağlandıklarında katı hallerde, tuz gibi moleküller elektrik iletmezler. Fakat bir çözelti içinde veya erimeyle ayrıldıklarında Yapabilmek akım taşımak. Bunun nedeni, elektronların suda serbestçe hareket edememesi (iletken bir telde olduğu gibi), ancak iyonların serbestçe hareket etmesidir.
Bir Akım Uygulandığında
Bir çözeltiye bir akım uygulamak için, hem aküye hem de şarj kaynağına bağlı olarak sıvıya iki elektrot yerleştirilir. Pozitif yüklü elektrot anot olarak adlandırılır ve negatif yüklü elektrot katot olarak adlandırılır. Akünün elektrotlara şarjı (katı iletken bir malzemeden geçen elektronları içeren daha geleneksel bir şekilde) ve sıvıda belirgin bir şarj kaynağı haline gelerek bir elektrik alanı oluşturur.
Çözeltideki iyonlar yüklerine göre bu elektrik alana cevap verir.Pozitif yüklü iyonlar (bir tuz çözeltisindeki sodyum) katoda çekilir ve negatif yüklü iyonlar (bir tuz çözeltisindeki klorür iyonları) anotun içine çekilir. Yüklü parçacıkların bu hareketi bir elektrik akımıdır, çünkü akım yalnızca yükün hareketidir.
İyonlar kendi elektrotlarına ulaştığında, temel durumlarına geri dönmek için elektronları ya kazanır ya da kaybeder. Ayrışmış tuz için, pozitif yüklü sodyum iyonları katotta toplanır ve elektrottan elektronları toplar ve elementel sodyum olarak bırakır.
Aynı zamanda, klorür iyonları anottaki “ekstra” elektronlarını kaybederek devreyi tamamlamak için elektrotları elektrot içine sokarlar. Bu işlem iyonik bileşiklerin suda elektrik iletmesinin nedenidir.