Кратко: электролиты — вещества, которые в растворе или расплаве распадаются на ионы и поэтому проводят электрический ток. Неэлектролиты на ионы не распадаются, их растворы и расплавы ток практически не проводят.
Конспект: электролиты и неэлектролиты
1. Определения
- Электролиты — вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток благодаря образованию свободных ионов.
- Неэлектролиты — вещества, которые не диссоциируют на ионы; их растворы и расплавы не проводят ток.
- Электролитическая диссоциация — распад вещества на ионы при растворении или плавлении.
2. Почему появляется проводимость
- В растворе или расплаве ионы становятся свободными и могут направленно двигаться в электрическом поле.
- Катионы — положительно заряженные ионы, анионы — отрицательно заряженные.
- В твёрдом виде ионы часто закреплены в кристаллической решётке. Например, твёрдый \(\mathrm{NaCl}\) ток не проводит, а его раствор и расплав — проводят.
3. Сильные и слабые электролиты
- Сильные диссоциируют почти полностью: растворимые соли, сильные кислоты, щёлочи.
- Слабые диссоциируют частично: уксусная кислота, угольная кислота, гидрат аммиака.
- Степень диссоциации \(\alpha\) — доля молекул, распавшихся на ионы. У сильных электролитов \(\alpha\) близка к 1, у слабых — мала.
4. Примеры
| Электролиты | Неэлектролиты |
|---|---|
| \(\mathrm{NaCl}\), \(\mathrm{KNO_3}\), \(\mathrm{CuSO_4}\) — соли | Сахароза \(\mathrm{C_{12}H_{22}O_{11}}\) |
| \(\mathrm{HCl}\), \(\mathrm{H_2SO_4}\) — сильные кислоты | Глюкоза \(\mathrm{C_6H_{12}O_6}\) |
| \(\mathrm{CH_3COOH}\), \(\mathrm{H_2CO_3}\) — слабые кислоты | Этанол \(\mathrm{C_2H_5OH}\) |
| \(\mathrm{NaOH}\), \(\mathrm{KOH}\) — щёлочи | Бензин, масло |
Вода — очень слабый электролит, дистиллированная вода почти не проводит ток.
5. Уравнения диссоциации
\[ \mathrm{NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-} \] \[ \mathrm{NaOH \rightarrow Na^+ + OH^-} \] \[ \mathrm{H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}} \] \[ \mathrm{CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COO^- + H^+} \]
Для сильного электролита пишут стрелку \(\rightarrow\), для слабого — знак равновесия \(\rightleftharpoons\).
6. Что важно не путать
- Металлы проводят ток, но не являются электролитами: у них электронная проводимость, а не ионная.
- Твёрдый электролит может не проводить ток, а его раствор или расплав — проводить.
- Слабый электролит — всё равно электролит, просто диссоциирует частично.
- Раствор неэлектролита ток не проводит, потому что в нём нет свободных ионов.
7. Быстрая проверка
Почему раствор сахара не проводит ток, а раствор соли — проводит? Сахароза — неэлектролит, остаётся молекулами. \(\mathrm{NaCl}\) — электролит: \(\mathrm{NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-}\), поэтому в растворе появляются свободные ионы.