NộI Dung
Các hợp chất dẫn dòng điện được giữ với nhau bằng lực tĩnh điện hoặc lực hút. Chúng chứa một nguyên tử hoặc phân tử tích điện dương, được gọi là cation và nguyên tử hoặc phân tử tích điện âm, được gọi là anion. Ở trạng thái rắn, các hợp chất này không dẫn điện, nhưng khi hòa tan trong nước, các ion sẽ phân ly và có thể dẫn dòng điện. Ở nhiệt độ cao, khi các hợp chất này trở thành chất lỏng, các cation và anion bắt đầu chảy và có thể dẫn điện ngay cả khi không có nước. Các hợp chất không ion, hoặc các hợp chất không phân ly thành các ion, không dẫn dòng điện. Bạn có thể xây dựng một mạch đơn giản với một bóng đèn làm chỉ số để kiểm tra độ dẫn điện của các hợp chất nước. Hợp chất thử nghiệm trong thiết lập này sẽ hoàn thành mạch và bật bóng đèn nếu nó có thể dẫn dòng điện.
Hợp chất có tính dẫn điện mạnh
Cách dễ nhất để xác định xem một hợp chất có thể dẫn dòng điện hay không là xác định cấu trúc hoặc thành phần phân tử của nó. Các hợp chất có độ dẫn mạnh sẽ phân tách hoàn toàn thành các nguyên tử hoặc phân tử tích điện hoặc ion khi hòa tan trong nước. Những ion này có thể di chuyển và mang dòng điện hiệu quả. Nồng độ của các ion càng cao thì độ dẫn điện càng lớn. Muối ăn, hoặc natri clorua, là một ví dụ về hợp chất có độ dẫn mạnh. Nó phân ly thành natri tích điện dương và ion clo tích điện âm trong nước. Ammonium sulfate, canxi clorua, axit hydrochloric, natri hydroxit, natri photphat và kẽm nitrat là những ví dụ khác của các hợp chất có độ dẫn mạnh, còn được gọi là chất điện ly mạnh.Chất điện ly mạnh có xu hướng là các hợp chất vô cơ, có nghĩa là chúng thiếu các nguyên tử carbon. Các hợp chất hữu cơ, hoặc các hợp chất chứa carbon, thường là chất điện ly yếu hoặc không dẫn điện.
Các hợp chất có độ dẫn yếu
Các hợp chất chỉ phân ly một phần trong nước là chất điện ly yếu và chất dẫn điện kém của dòng điện. Axit axetic, hợp chất có trong giấm, là chất điện ly yếu vì nó chỉ phân ly một chút trong nước. Amoni hydroxit là một ví dụ khác của một hợp chất có độ dẫn yếu. Khi các dung môi khác ngoài nước được sử dụng, sự phân ly ion và do đó khả năng mang dòng điện bị thay đổi. Sự ion hóa các chất điện ly yếu thường tăng khi tăng nhiệt độ. Để so sánh độ dẫn của các hợp chất khác nhau trong nước, các nhà khoa học sử dụng độ dẫn điện cụ thể. Độ dẫn cụ thể là thước đo độ dẫn của hợp chất trong nước ở nhiệt độ cụ thể, thường là 25 độ C. Độ dẫn cụ thể được đo bằng đơn vị siemens hoặc microsiemens trên mỗi cm. Mức độ ô nhiễm nước có thể được xác định bằng cách đo độ dẫn cụ thể, bởi vì nước bị ô nhiễm chứa nhiều ion hơn và có thể tạo ra độ dẫn nhiều hơn.
Hợp chất không dẫn
Các hợp chất không tạo ra các ion trong nước không thể dẫn dòng điện. Đường, hay sucrose, là một ví dụ về hợp chất hòa tan trong nước nhưng không tạo ra các ion. Các phân tử sucrose hòa tan được bao quanh bởi các cụm phân tử nước và được cho là ngậm nước nhưng vẫn không được tích điện. Các hợp chất không hòa tan trong nước, chẳng hạn như canxi cacbonat, cũng không có độ dẫn: chúng không tạo ra các ion. Độ dẫn điện đòi hỏi sự tồn tại của các hạt tích điện.
Độ dẫn điện của kim loại
Độ dẫn điện đòi hỏi sự chuyển động của các hạt tích điện. Trong trường hợp chất điện phân hoặc các hợp chất ion hóa lỏng hoặc nóng chảy, các hạt tích điện dương và âm được tạo ra và có thể di chuyển xung quanh. Trong kim loại, các ion kim loại dương được sắp xếp theo cấu trúc mạng tinh thể cứng hoặc cấu trúc tinh thể không thể di chuyển. Nhưng các nguyên tử kim loại dương được bao quanh bởi các đám mây điện tử có thể tự do di chuyển xung quanh và có thể mang theo một dòng điện. Nhiệt độ tăng làm giảm độ dẫn điện, tương phản với sự tăng độ dẫn của chất điện phân trong những trường hợp tương tự.