Quando guardi una tazza di acqua salata, potresti non immaginare che abbia il potenziale per condurre l'elettricità, ma lo fa! La relazione tra una soluzione ionica come l'acqua salata e la sua conduttività dipende dalla sua concentrazione e dalla capacità delle sue particelle cariche di muoversi liberamente nella soluzione.

TL; DR (Too Long, Did not Read)

Le soluzioni che contengono sali disciolti conducono elettricità perché rilasciano particelle cariche in una soluzione in grado di trasportare corrente elettrica. In generale, la conduttività delle soluzioni saline aumenta all'aumentare della quantità di sale disciolto. L'esatto aumento della conduttività, tuttavia, è complicato dal rapporto tra la concentrazione del sale e la mobilità delle sue particelle cariche.

Composti ionici

Per un chimico, il termine "sale" si riferisce a più di semplice sale da tavola. Come una classe di composti, i sali sono sostanze chimiche composte da un metallo e un metallo. Il metallo assume una carica positiva ed è un catione mentre il non metallo assume una carica negativa ed è un anione. I chimici si riferiscono a tali sali come composti ionici. Interazioni elettrostatiche, che si riferiscono semplicemente alle forze attrattive tra il metallo caricato in modo opposto e non metallico, trattengono insieme i composti ionici come solidi.

Composti ionici nell'acqua

Alcuni composti ionici sono solubili in acqua, che significa che si dissolvono in acqua. Quando questi composti si dissolvono, si dissociano o si rompono nei loro rispettivi ioni. Il sale da cucina, chiamato anche cloruro di sodio e NaCl abbreviato, si dissocia in ioni sodio (Na) e ioni cloruro (Cl). Non tutti i composti ionici si dissolvono in acqua. Le linee guida di solubilità forniscono a chimici e studenti una comprensione generale di quali composti si dissolveranno e quali composti non si dissolveranno.

Concentrazione di una sostanza

In termini di base, la concentrazione si riferisce semplicemente alla quantità di sostanza disciolta in una data quantità di acqua. Gli scienziati usano varie unità per specificare la concentrazione, come molarità, normalità, percentuale in massa e parti per milione. L'esatta unità di concentrazione corre secondariamente, tuttavia, al principio generale che una maggiore concentrazione significa una maggiore quantità di sale disciolto per unità di volume.

Conducibilità elettrica

Molte persone sono sorprese di apprendere che è pura l'acqua è in realtà un cattivo conduttore di elettricità. Il termine pertinente nella dichiarazione precedente è "puro". Praticamente qualsiasi acqua proveniente da una fonte d'acqua naturale come un fiume, un lago o un oceano agirà come un conduttore perché contiene sali disciolti.

I conduttori buoni consentono il facile , flusso sostenuto di corrente elettrica. In generale, un buon conduttore possiede particelle cariche che sono relativamente mobili (libere di muoversi). Nel caso di sali disciolti in acqua, gli ioni rappresentano particelle cariche con mobilità relativamente elevata.

Conducibilità e concentrazione

La conduttività di una soluzione dipende dal numero di portatori di carica (le concentrazioni di gli ioni), la mobilità dei portatori di carica e la loro carica. In teoria, la conduttività dovrebbe aumentare in proporzione diretta alla concentrazione. Ciò implica che se la concentrazione di cloruro di sodio, ad esempio, in una soluzione raddoppia, anche la conduttività dovrebbe raddoppiare. In pratica, questo non è vero. La concentrazione e la mobilità degli ioni non sono proprietà indipendenti. Con l'aumentare della concentrazione di ioni, la sua mobilità diminuisce. Di conseguenza, la conduttività aumenta linearmente rispetto alla radice quadrata di concentrazione anziché in proporzione diretta.