La conduttività delle soluzioni elettrolitiche: una panoramica completa
La conduttività delle soluzioni dipende dalla concentrazione molare e dal numero di ioni presenti. Le sostanze ioniche solubili in acqua e alcuni acidi inorganici formano soluzioni acquose in grado di condurre la corrente grazie alla presenza di ioni come mostrato nelle reazioni chimiche.
Misurare la conduttività molare
La conduttività molare è determinata dal rapporto tra la conduttività κ di una soluzione e la sua concentrazione molare. Tuttavia, dipende anche dalla carica degli ioni, portando all’introduzione del concetto di conduttività equivalente, definita come il rapporto tra la conduttività molare e il prodotto delle cariche degli anioni e cationi presenti in soluzione.
Elettroliti forti e elettroliti deboli
Le sostanze ioniche solide e alcuni acidi inorganici forti rientrano nella categoria degli elettroliti forti. Al contrario, la conduttività equivalente degli elettroliti deboli aumenta in maniera più accentuata con la diluizione rispetto agli elettroliti forti. Inoltre, ad eccezione dello ione idronio e ossonio, la conduttività equivalente di altri ioni non presenta significative differenze tra loro.
Comportamento dei ioni in soluzione
Il comportamento dei ioni in soluzione dipende dalle loro dimensioni e cariche, influenzando la conduttività equivalente. Ad esempio, l’ione Li+, il più piccolo tra gli ioni alcalini, presenta una maggiore coordinazione con le molecole di acqua, determinando una minore mobilità. Inoltre, il passaggio degli ioni H3O+ da una molecola di acqua all’altra spiega la loro elevata conduttività.
Variazione della conduttività con la temperatura
La conduttività di una soluzione aumenta con la temperatura, poiché la diminuzione della viscosità del solvente favorisce la migrazione degli ioni.
In conclusione, la conoscenza della conduttività delle soluzioni elettrolitiche riveste un ruolo fondamentale nel campo della chimica e della scienza dei materiali, fornendo importanti informazioni sul comportamento elettrico delle sostanze in soluzione.