Kas ir spēcīgs elektrolīts?

Elektrolītiem ir trīs kategorijas: spēcīgi, vāji un neelektrolīti. Spēcīgs elektrolīts pilnībā vai gandrīz pilnībā disociējas, kad to ievieto ūdenī, turpretim vājš elektrolīts tikai daļēji disocē un neelektrolīts paliek vesels. Lielāko daļu molekulu, kuras var sadalīt ūdenī, satur jonu saites.

Jonu saites rodas, ja diviem atomiem vai molekulām ir viens elektrons. Kad saite pārtrūkst, viens no atomiem saglabā kopīgo elektronu. Tā kā elektroni ir negatīvi lādēti, atoms, kas ieguvis elektronu, kļūst negatīvi lādēts, un atoms, kurš zaudēja elektronu, kļūst pozitīvi uzlādēts. Pozitīvais lādiņš rodas, kad pozitīvi lādēto protonu skaits atoma kodolā vairs nav vienāds ar negatīvi lādēto elektronu skaitu.

Šo pozitīvi un negatīvi lādēto jonu veidošanās, ko sauc par katjoniem un anjoniem, ir tas, kas ļauj spēcīgam elektrolītam vadīt elektrību. Jo vairāk jonu šķīdumā, jo spēcīgāka ir elektriskā vadītspēja. Elektrolītiskās šūnas izmanto šo principu. Spēcīgs elektrolīts tiek izšķīdināts ūdenī, un divi stieņi, ko sauc par katodu un anodu, ir savienoti ar pozitīvo un negatīvo elektrisko izvadi. Elektriskā strāva virzās caur anodu, pāri šķīdumam un iziet no katoda, veidojot elektrisko ķēdi.

Tā kā spēcīgi elektrolīti ir stipras skābes, sāļi vai spēcīgas bāzes, tos bieži var noteikt, aplūkojot to molekulāro formulu. Sāļi parasti ir metāls, kas saistīts ar citu elementu. Nātrija hlorīds (NaCl), plaši pazīstams kā galda sāls, ir viens no visvieglāk atpazīstamajiem sāļiem. Molekulārā formula stiprām bāzēm arī parasti sākas ar metālu, bet parasti beidzas ar hidroksīda molekulu (OH). Ja slāpeklis (N) ir bāzes molekulārajā formulā, visticamāk, tā ir vāja, nevis spēcīga bāze un līdz ar to arī vājš elektrolīts.

Lielākā daļa skābju ir vājas skābes, un tās var viegli identificēt pēc ūdeņraža atoma (H), kas sākas to molekulārās formulas. Tomēr septiņas stiprās skābes sākas arī ar ūdeņradi, un zinātnieki, kas strādā ar spēcīgiem elektrolītiem, tās vienkārši iegaumē. Spēcīgās skābes ir ūdeņraža bromīds (HBr), ūdeņraža jodīds (HI), sērskābe (H2SO4), slāpekļskābe (HNO3), perhlorskābe (HClO4), hlorskābe (HClO3) un sālsskābe (HCl).