คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับสารละลายอิเล็กโทรไลต์หรือไม่? บางทีสิ่งแรกที่ปรากฏในเงามืดคือประเภทของความสดชื่นหลังออกกำลังกายที่อ้างว่าแทนที่ไอออนในร่างกาย ในความเป็นจริงไม่ แล้วสารละลายอิเล็กโทรไลต์คืออะไร? เราสามารถจัดหมวดหมู่โซลูชันทั้งหมดเป็นประเภทนี้ได้หรือไม่?
สารละลายนั้นเป็นส่วนผสมของตัวถูกละลายและตัวทำละลายที่เป็นเนื้อเดียวกัน ในสารละลายตัวถูกละลายมีค่าน้อยกว่าตัวทำละลาย โดยปกติตัวทำละลายที่ใช้ในสารละลายคือน้ำในขณะที่ตัวถูกละลายอาจเป็นของแข็งของเหลวหรือก๊าซ
Michael Faraday เป็นคนแรกที่ค้นพบว่าสารละลายสามารถนำไฟฟ้าได้ จากการนำไฟฟ้าสารละลายแบ่งออกเป็นสองส่วน ได้แก่ อิเล็กโทรไลต์และไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์ สารละลายอิเล็กโทรไลต์เองยังแบ่งออกเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่แข็งแรงและอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ
(อ่านเพิ่มเติม: ทำความเข้าใจเกี่ยวกับกระบวนการไตเตรทกรดเบสคืออะไร)
สารละลายอิเล็กโทรไลต์เป็นสารละลายที่สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ การนำไฟฟ้าสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากมีไอออนบวกและไอออนลบเคลื่อนที่ ยิ่งผลิตไอออนมากเท่าใดความสามารถในการนำไฟฟ้าของสารละลายก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
สารละลายนี้ประกอบด้วยตัวถูกละลายที่สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ เมื่อละลายน้ำสารจะแตกตัวเป็นไอออนที่เป็นส่วนประกอบ ไอออนเหล่านี้สามารถอยู่ในรูปของไอออนบวกที่มีประจุบวก (เช่น Na +, Ca2 +, Al3 +) และแอนไอออนที่มีประจุลบ (เช่น SO 4 2-, Cl–, OH–)
เมื่อเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดไอออนในสารละลายจะเคลื่อนที่ไปตามคุณสมบัติ ไอออนบวกจะเคลื่อนที่เข้าหาขั้วลบในขณะที่ไอออนลบจะเคลื่อนที่เข้าหาขั้วบวก ดังนั้นสารละลายที่มีไอออนจึงสามารถนำกระแสไฟฟ้าได้
ถ้าเป็นเช่นนั้นสารละลายใดที่สามารถนำไฟฟ้าได้? ตามประเภทของสารละลายสารละลายอิเล็กโทรไลต์มีอยู่ 3 ประเภท ได้แก่ สารละลายกรดสารละลายด่างและสารละลายเกลือ
สารละลายกรดเป็นสารที่เมื่อละลายในน้ำจะผลิตไอออน H + ตัวอย่างเช่น HCL, H 2 SO 4และน้ำส้มสายชู ในขณะเดียวกันสารละลายอัลคาไลน์เป็นสารที่เมื่อละลายในน้ำแล้วจะเกิดไอออนของ OH ตัวอย่างเช่น NaOH และ KOH สารละลายประเภทสุดท้ายคือสารละลายเกลือซึ่งเป็นสารที่เกิดจากปฏิกิริยาของกรดและเบสตัวอย่างเช่น NH 4 Cl และ NaCl
สารละลายอิเล็กโทรไลต์แบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ สารประกอบไอออนิกและสารประกอบโคเวเลนต์ที่มีขั้ว ตัวอย่างของสารประกอบที่รวมอยู่ในสารประกอบไอออนิกมี MgCl 2และ AlCl 3 ในขณะที่สารที่มีอยู่ในสารประกอบโควาเลนต์มีขั้ว HCl, ฮาวายและ NH 3
สารละลายนี้ยังสามารถจำแนกตามความสามารถในการนำไฟฟ้า ได้แก่ สารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่แข็งแรงและอ่อนแอ
สารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่เข้มข้นเป็นสารละลายชนิดหนึ่งที่มีการนำไฟฟ้าได้ดีเยี่ยมเนื่องจากมีไอออนอิสระจำนวนมาก ไอออนอิสระเป็นผลมาจากการแตกตัวเป็นไอออนโดยสมบูรณ์เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์ทั้งหมดแตกตัวเป็นอิออน ตัวอย่างคือ NaCl ย่อยสลายอย่างสมบูรณ์ในน้ำเป็น Na + ไอออนและ Cl– ไอออน
ในทางกลับกันสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอคือสารละลายที่มีการนำไฟฟ้าไม่ดี สาเหตุนี้เกิดจากการขาดไอออนที่มีอิสระในการเคลื่อนที่ในสารละลายเนื่องจากมีการแตกตัวเป็นไอออนเพียงบางส่วนซึ่งหมายความว่าสารเพียงบางส่วนแตกตัวเป็นไอออน ตัวอย่างของการแก้ปัญหานี้คือการแตกตัวเป็นไอออนของกรดอะซิติก (CH 3 COOH) ที่ไม่สมบูรณ์เป็นไอออนCH 3 COO– และ H +
