Conduttività e concentrazione nelle soluzioni elettrolitiche
La capacità di una soluzione elettrolitica di condurre l’elettricità, misurata in Siemens per metro, è definita come conduttività. Gli elettroliti presenti nelle soluzioni includono acidi, basi e sali. Le soluzioni elettrolitiche hanno la capacità di condurre corrente elettrica grazie alla loro dissociazione in ioni positivi e negativi.
La misurazione della corrente elettrica nelle soluzioni è possibile grazie al movimento degli ioni disciolti, i quali portano una o più cariche elettriche.
La conduttività elettrica è influenzata da diversi fattori, tra cui la distanza tra gli elettrodi, l’aumento della superficie immersa degli elettrodi e la concentrazione degli elettroliti.
La distanza tra gli elettrodi gioca un ruolo fondamentale nella velocità con cui gli ioni raggiungono gli elettrodi stessi. Inoltre, all’aumentare della superficie immersa degli elettrodi, aumenta la probabilità di scambi ionici simultanei.
La concentrazione degli elettroliti ha un impatto significativo sulla conduttività. Se l’elettrolita è completamente dissociato, la conduttività dovrebbe essere direttamente proporzionale alla sua concentrazione. Tuttavia, la conduttività diminuisce all’aumentare della concentrazione a causa dell’atmosfera ionica: ioni con cariche opposte hanno maggiori probabilità di annullare reciprocamente le loro cariche, riducendo la loro tendenza a migrare sotto l’azione di un campo elettrico.
La concentrazione della soluzione e la mobilità degli ioni non sono proprietà indipendenti: all’aumentare della concentrazione, la mobilità degli ioni diminuisce, riducendo la velocità di migrazione e di conseguenza la conducibilità della soluzione.
La teoria di Debye-Huckel, sviluppata negli anni ’20 del secolo scorso, ha formulato in maniera quantitativa questi effetti, contribuendo allo sviluppo della chimica fisica.