Sisältö
Ioneiksi kutsutut varautuneet kemialliset lajit ovat ratkaisevan tärkeitä monilla biologian, teollisuuden ja tieteen näkökohdilla. Esimerkki tärkeästä ionista on positiivinen vetyatomi, H +, joka vastaa liuosten tekemisestä happamaksi. Elektrolyytit ja ionit liittyvät toisiinsa perusperiaatteella; elektrolyytit ovat kemikaaleja, joista ioneja valmistetaan.
ionit
Normaalisti tietyn elementin atomilla on yhtä suuri määrä protoneja ja elektroneja. Protonit ovat raskaita, positiivisesti varautuneita hiukkasia, joita löytyy atomien sisäisestä ytimestä, kun taas elektronit ovat kevyitä ja negatiivisesti varautuneita ja kiertävät ytimen. Tämä tarkoittaa, että atomille ei ole kokonaisvarausta. Joissakin tapauksissa atomi tai atomiryhmä voi kuitenkin menettää tai hankkia elektroneja ja saada aikaan varauksen. Nämä varautuneet kemialliset lajit tunnetaan ioneina.
elektrolyytit
Kemistit käyttävät termiä elektrolyytti viittaamaan kemiallisiin yhdisteisiin, jotka tuottavat ioneja, kun ne liukenevat veteen. Tämä tapahtuu, kun kemikaalin molekyylit hajoavat olennaisesti kemikaalin liukeneessa tuottaen varautuneita ioneja, jotka ovat alkuperäisen neutraalin molekyylin fragmentteja. Koska jotkut vesimolekyylien osat ovat hiukan positiivisia ja toiset hieman negatiivisia, vedellä on taipumus pystyä auttamaan tätä prosessia keräämällä varautuneiden ionien ympärille ja auttamalla vetämään niitä toisistaan.
Elektrolyyttityypit
Elektrolyyttejä on kahta erityyppistä tyyppiä, perustuen siihen, missä määrin nämä yhdisteet hajoavat liuoksessa. Vahvat elektrolyytit hajoavat kokonaan, jolloin jokainen molekyyli dissosioituu sen muodostamiin ioneihin. Esimerkki on suola (NaCl), joka liukenee tuottaen natriumioneja (Na +) ja kloridi-ioneja (Cl-). Vahvat hapot, kuten kloorivetyhappo (HCl), myös tekevät tämän. Heikkojen elektrolyyttien kanssa vain murto-osa liuenneesta yhdisteestä hajoaa ioneiksi; loput pysyvät ehjinä. Esimerkki heikosta elektrolyytistä on etikkahappo, CH3COOH.
Elektrolyyttisovellukset
Koska ioneilla on monia tärkeitä sovelluksia, tästä seuraa, että ioneja valmistaville elektrolyytteille on aivan yhtä monta käyttöä. Ihmiskeho käyttää elektrolyyttejä, kuten suolaa, ionien (kuten natriumin) tuottamiseen, jotka ovat välttämättömiä monille elämän tukemiseen liittyville aineenvaihduntaprosesseille. Elektrolyyttiratkaisut, jotka johtavat sinkki- ja kupari-ioneihin, löytyvät sovelluksista akkuihin, joissa ne johtavat virtaa. Erilaiset elektrolyytit, jotka ovat myös happoja ja emäksiä - sekä heikkoja että vahvoja - ovat erittäin tärkeitä ja niillä on monia käyttötarkoituksia teollisuudessa ja tieteessä metallien prosessoinnista muiden kemikaalien valmistukseen.