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4.6: 电解质溶液和非电解质溶液
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4.6: 电解质溶液和非电解质溶液

在溶液中发生物理或化学变化以产生可导电的离子的物质称为电解质。如果一种物质在溶液中产生离子,也就是说,如果该化合物经历100%的离解,则该物质是强电解质。完全解离由单个向前箭头指示。例如,氯化钠之类的水溶性离子化合物在水溶液中会分解为钠阳离子和氯离子。

Eq1

强电解质的其他例子包括第1组和第2组金属的氢氧化物,以及强酸如HCl和HNO 3

如果仅一小部分物质分解为离子,也就是说,如果化合物在溶液中发生部分分解,则称其为弱电解质。部分解离由可逆箭头指示。例如,醋酸等弱酸在水中会部分离子化,生成乙酸根离子和水合氢离子。

Eq2

弱电解质的其他示例包括难溶的盐,例如AgCl和PbCl 2 ,以及弱碱,例如氨。        

离子与具有偶极子的分子之间的静电引力–称为离子偶极子引力–在离子化合物在水中的溶解中起重要作用。当离子化合物溶解在水中时,固体中的离子会分离并均匀地分散在整个溶液中,因为水分子包围并溶解了离子,从而降低了它们之间的强静电力。

共价化合物的溶液导电,因为溶质分子与溶剂发生化学反应以产生离子。例如,纯氯化氢是由共价HCl分子组成的气体。该气体不含离子。但是,HCl水溶液是非常好的导体,表明溶液中存在相当大的离子浓度。

因为HCl是一种酸,所以它的分子与水反应,将H +离子转移为氢离子(H 3 O + )和氯离子(Cl − ):

Eq3

对于HCl(强电解质),该反应基本上100%完成。同样,溶于水的仅能部分反应的弱酸和弱碱会产生相对较低浓度的离子,被归类为弱电解质。     

溶于水时不产生离子的物质称为非电解质。这些物质以中性分子的形式溶解在溶液中,每个分子都被水分子包围。例如,蔗糖等分子化合物可以完整分子形式溶于水。

Eq4

总而言之,可以通过测量含有该物质的水溶液的电导率来将其识别为强,弱或非电解质。为了导电,一种物质必须包含可自由移动的带电物质。最熟悉的是通过金属线的导电,在这种情况下,可移动的带电实体是电子。如果溶液中含有溶解的离子,则溶液也可以导电,并且电导率随离子浓度的增加而增加。通过将电压施加到浸入溶液中的电极,可以通过测量电流定量地或通过观察电路中包含的灯泡的亮度来定性地评估溶解离子的相对浓度。

本文改编自 Openstax,化学2e,第11.2节:电解质。< / a>

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