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壹、電解質與非電解質
一、電解質:凡溶於水能導電的化合物,稱為電解質。
1.凡屬於酸類、鹼類或鹽類的可溶性化合物都是電解質。
例1:常見的酸:調味醋內所含的醋酸(CH3COOH)、鹽酸(HCl)及硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)等都是。
例2:常見的鹼:熟石灰〔學名氫氧化鈣Ca(OH)2〕,燒鹼〔學名氫氧化鈉(NaOH)〕,氨水〔學名氫氧化銨(NH4OH)〕等都是。 例3:常見的鹽:調味的食鹽〔學名氯化鈉(NaCl)〕,製香腸時所加的硝〔學名硝酸鉀(KNO3),硫酸銅(CuSO4)〕等都是。
2.有些氣態化合物或金屬氧化物,溶於水也能導電,也屬於電解質。
(1) 非金屬氧化物溶於水後,因為產生酸類化合物,故為電解質。
例:SO2 溶於水(SO2+H2O → H2SO3)為亞硫酸,可導電是為電解質。
(2) 金屬氧化物溶於水後,因為產生鹼類化合物,故為電解質。
例:MgO 溶於水(MgO+H2O → Mg(OH)2 )成為氫氧化鎂,可導電是為電解質。
【註】礦泉水及果汁內所含的物質種類非常多,由於其中有數種化合物是電解質,所以礦泉水及果汁也能導電。
二、非電解質:凡溶於水不能導電的化合物,稱為非電解質。
例:乙醇(酒精)、甘油、、蔗糖等都是。
貳、電解質能導電的原因
一、電極的正極與負極
1.電極的正極:與直流電源供應器(或電池組)正極相連接的電極是正極。
2.電極的負極:與直流電源供應器(或電池組)負極相連接的電極是負極。
二、解離:當電解質溶在水中時,生成正、負離子可以自由移動的現象。
三、解離說:瑞典化學家阿瑞尼士(SvanteAugust Arrhenius,1859~1927)於1884年提出的,其主要內容為:
1.電解質溶解於水就分解成帶電的粒子,這些粒子稱為離子;帶正電荷的離子稱為正離子,帶負電荷的離子稱為負離子。
例:氯化氫(HCl)氣體溶解於水時,氯化氫解離成兩種帶電的粒子 ─ 氯離子和氫離子,其中氯離子帶一個負電荷,寫成 Cl-,氫離子帶一個正電荷,寫成H+。離子可以帶不只一個電荷,如鈣離子Ca2+ 帶二個正電荷。 2.數個原子結合成的粒子,叫做原子團(亦稱為根),也可以帶電荷。 例:氫氧化鈉解離產生的負離子 OH-,稱為氫氧根離子。另外常見的帶電原子團,還有銨根離子 NH4+,硝酸根離子 NO3-,硫酸根離子 SO42- 等,其中 SO42- 帶了兩個負電荷。 【註】(1)簡單離子:由一個原子帶電而成的離子,稱為簡單離子。
例:Na+、Ca2+、Cl-、S2-等。
(2)複離子:由幾個原子結合成原子團帶電而成的離子,稱為複離子。 例:OH-、NO3-、CO32- 等。
3.溶液中正離子所帶的總電量,與負離子所帶的總電量恰好相等,但負離子數目與正離子數目並不一定相等,這是因為溶液一定是電中性的。
例:在氯化鈣(CaCl2)的水溶液中,每個氯離子 Cl- 帶一個負電荷,每個鈣離子 Ca2+ 帶二個正電荷,但溶液中 Cl- 的總數目是 Ca2+ 總數目的兩倍,結果水溶液還是保持電中性。 4.離子在水溶液中可以自由地移動,當通以電流時,正離子移向負極,負離子移向正極。這些移動的離子,形成水溶液中的電流,所以水溶液可以導電。 【註】正負極的電極產物:在電解反應中,電解質在水溶液中,金屬、氫等易形成帶正電的正離子,而移向負極而析出,非金屬易形成帶負電的負離子,而移向正極而析出。
◆電解質溶液可以導電的理由
1.在固體電解質中,這些負、正離子由於距離短,正、負電荷間強烈吸引力而互相牽制結合在一起,不能自由游動,所以不能導電,是非導體。
2.當電解質溶解於水中,負、正離子距離子距離大了,吸引力弱,便能自由游動,於是負離子向正極游動,正離子向負極斿動,故可導電。
◆電解質的研判
電解質溶於水一定能導電,但其熔化狀態時不一定能導電(如酸類),故判斷某化合物是不是電解質,最好的方法是檢查該化合物在水溶液中是否能導電。
電解質 | |||||||||||||||||||||||||
2015年3月4日 星期三
電解質是指可以產生自由離子而導電的化合物。通常指在溶液中導電的物質,但熔融態及固態下導電的電解質也存在。電解質通常分為強電解質和弱電解質。
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