전해질 및 비전해질 용액

물은 많은 물질을 용해시킬 수 있는데 이는 물의 화학적 구성에 기인합니다. 물 분자는 전체적으로는 전하가 중성이지만 산소에서 부분적인 음전하를 띠고 있고 각각의 수소에서 부분적인 양전하를 띠고 있습니다. 이로부터 물은 극성 용매로 됩니다.

고체 이온 화합물과 같은 이온 용질을 물에 첨가하면 물 분자는 용질의 이온과 상호작용합니다. 용질과 용매 사이의 강한 인력이 화합물을 유지시키는 용질 입자끼리의 인력을 극복하면 용질 이온이 분리됩니다. 극성 물 분자는 이온이 분리될 때 이온을 둘러싸거나 또는 수화시킵니다'이 수화된 이온들은 용액 전체에 균일하게 분산됩니다.

이온 용액에 전위를 가하면 이온은 반대 전하의 전극으로 이동하는 전하 운반체가 됩니다. 이것은 용액에 전류를 발생시킵니다. 다시 말하면 전기를 전도합니다.

극성 용매에 용해될 때 전기적으로 전도성을 지닌 용액을 생성하는 물질을 전해질이라고 합니다. 염화 나트륨이 그 예입니다. 하지만 자당과 같은 분자 화합물이 물에 용해될 때 그 분자 입자들은 물 분자에 의해 둘러싸이면서 원래 상태를 유지합니다.

이 용액은 중성인 자당 분자만 포함하고 있으므로 전기를 전도하지 않습니다. 극성 용매에 용해될 때 전기적으로 전도성인 용액을 생성하지 않는 물질을 비전해질이라고 합니다. 얼마만한 양의 화합물이 이온으로 분리되는 가에 따라 전해질로서의 강도가 결정됩니다.

염산처럼 강한 산과 같은 강한 전해질은 거의 모든 분자가 물속에서 이온으로 분리되어 그 용액은 좋은 전기 전도체로 됩니다. 반면에, 불산처럼 약한 산과 같은 약한 전해질에서는 일부 분자만이 이온으로 분리될 것입니다. 따라서 적은 양의 전기만 전도할 수 있습니다.