Obsah
Zlúčeniny, ktoré vedú prúd, sú držané pohromade elektrostatickými silami alebo príťažlivosťou. Obsahujú kladne nabitý atóm alebo molekulu nazývanú katión a negatívne nabitý atóm alebo molekulu nazývanú anión. V pevnom stave tieto zlúčeniny nevedú elektrinu, ale keď sa rozpustia vo vode, ióny sa disociujú a môžu viesť prúd. Keď sa tieto zlúčeniny stanú kvapalnými, pri vysokých teplotách začnú katióny a anióny prúdiť a môžu viesť elektrinu aj v neprítomnosti vody. Neiónové zlúčeniny alebo zlúčeniny, ktoré sa nedelcujú na ióny, nevedú prúd. Môžete vytvoriť jednoduchý obvod so žiarovkou ako indikátorom na testovanie vodivosti vodných zlúčenín. Testovaná zlúčenina v tomto nastavení dokončí obvod a rozsvieti žiarovku, ak môže viesť prúd.
Zlúčeniny so silnou vodivosťou
Najjednoduchší spôsob, ako určiť, či zlúčenina môže viesť prúd, je identifikovať jej molekulárnu štruktúru alebo zloženie. Zlúčeniny so silnou vodivosťou sa po rozpustení vo vode úplne disociujú na nabité atómy alebo molekuly alebo ióny. Tieto ióny sa môžu účinne pohybovať a prenášať prúd. Čím vyššia je koncentrácia iónov, tým vyššia je vodivosť. Jedlá soľ alebo chlorid sodný je príkladom zlúčeniny so silnou vodivosťou. Rozkladá sa na pozitívne nabitý sodík a záporne nabité ióny chlóru vo vode. Sulfát amónny, chlorid vápenatý, kyselina chlorovodíková, hydroxid sodný, fosforečnan sodný a dusičnan zinočnatý sú ďalšie príklady zlúčenín so silnou vodivosťou, tiež známe ako silné elektrolyty.Silné elektrolyty majú tendenciu byť anorganickými zlúčeninami, čo znamená, že nemajú atómy uhlíka. Organické zlúčeniny alebo zlúčeniny obsahujúce uhlík sú často slabé elektrolyty alebo sú nevodivé.
Zlúčeniny so slabou vodivosťou
Zlúčeniny, ktoré sa vo vode disociujú iba čiastočne, sú slabé elektrolyty a slabé vodiče elektrického prúdu. Kyselina octová, zlúčenina prítomná v octe, je slabým elektrolytom, pretože sa vo vode disociuje iba nepatrne. Hydroxid amónny je ďalším príkladom zlúčeniny so slabou vodivosťou. Ak sa použijú iné rozpúšťadlá ako voda, zmení sa iónová disociácia, a tým aj schopnosť prenášať prúd. Ionizácia slabých elektrolytov sa zvyčajne zvyšuje so zvyšovaním teploty. Vedci používajú na porovnanie vodivosti rôznych zlúčenín vo vode špecifickú vodivosť. Špecifická vodivosť je miera vodivosti zlúčeniny vo vode pri špecifickej teplote, obvykle 25 stupňov Celzia. Merná vodivosť sa meria v jednotkách siemens alebo microsiemens na centimeter. Stupeň znečistenia vody môže byť stanovený meraním špecifickej vodivosti, pretože znečistená voda obsahuje viac iónov a môže generovať väčšiu vodivosť.
Nevodivé zlúčeniny
Zlúčeniny, ktoré neprodukujú ióny vo vode, nemôžu viesť elektrický prúd. Cukor alebo sacharóza sú príkladom zlúčeniny, ktorá sa rozpúšťa vo vode, ale nevytvára ióny. Rozpustené molekuly sacharózy sú obklopené zhlukami molekúl vody a uvádza sa, že sú hydratované, ale zostávajú nenabité. Zlúčeniny, ktoré nie sú rozpustné vo vode, ako je uhličitan vápenatý, tiež nemajú vodivosť: neprodukujú žiadne ióny. Vodivosť vyžaduje existenciu nabitých častíc.
Vodivosť kovov
Elektrická vodivosť vyžaduje pohyb nabitých častíc. V prípade elektrolytov alebo skvapalnených alebo roztavených iónových zlúčenín sa vytvárajú pozitívne a negatívne nabité častice, ktoré sa môžu pohybovať. V kovoch sú kladné kovové ióny usporiadané v tuhej mriežke alebo kryštálovej štruktúre, ktorá sa nemôže pohybovať. Pozitívne atómy kovu sú však obklopené mrakmi elektrónov, ktoré sa voľne pohybujú a môžu prenášať elektrický prúd. Zvýšenie teploty spôsobuje pokles elektrickej vodivosti, čo je v rozpore so zvýšením vodivosti elektrolytmi za podobných okolností.