Ισχυροί έναντι αδύναμων ηλεκτρολυτών
Όλες οι ενώσεις μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο ομάδες, ως ηλεκτρολύτες και μη ηλεκτρολύτες με βάση την ικανότητά τους να παράγουν ιόντα και, ως εκ τούτου, να μπορούν να αγώγουν ηλεκτρισμό. Η διαδικασία διέλευσης ενός ρεύματος μέσω ενός ηλεκτρολυτικού διαλύματος και, ως εκ τούτου, εξαναγκασμού των θετικών και αρνητικών ιόντων να κινηθούν προς τα αντίστοιχα ηλεκτρόδιά τους ονομάζεται «ηλεκτρόλυση». Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται σε ηλεκτρολυτικό στοιχείο. Αυτή η ιδέα χρησιμοποιείται σε επιμετάλλωση, απομόνωση στοιχείων στερεάς κατάστασης ή αερίων, σε μπαταρίες, κυψέλες καυσίμου κ.λπ.
Οι ηλεκτρολύτες υπάρχουν και στο σώμα μας. Χρειάζονται για τη διατήρηση της ισορροπίας μέσα στα κύτταρα και τα υγρά του αίματος σε ένα υγιές σώμα. Η ισορροπία των ηλεκτρολυτών είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της οσμωτικής ισορροπίας, εξ ου και της αρτηριακής πίεσης μέσα στο σώμα. Τα Na+, K+, Ca2+ είναι σημαντικά στη μετάδοση των νευρικών παλμών και στις μυϊκές συσπάσεις. Η ομοιόσταση των ηλεκτρολυτών ελέγχεται από διάφορες ορμόνες στο σώμα. Για παράδειγμα, η αλδοστερόνη, ελέγχει την ποσότητα Na+ . Η καλσιτονίνη και οι ορμόνες παραθορμόνης παίζουν ρόλο στη διατήρηση της ισορροπίας Ca2+ και PO43-. Τα επίπεδα ηλεκτρολυτών στο αίμα μετρώνται για να εντοπιστούν ορισμένες ηλεκτρολυτικές ανισορροπίες. Κυρίως, τα επίπεδα Na+ και K+ στο αίμα και στα ούρα μετρώνται για τον έλεγχο της δυσλειτουργίας των νεφρών κ.λπ. Το φυσιολογικό Na Το + επίπεδο στο αίμα είναι 135 – 145 mmol/L και το φυσιολογικό επίπεδο K+ είναι 3,5 – 5,0 mmol/L. Τα ακραία επίπεδα ηλεκτρολυτών στο σώμα μπορεί να είναι θανατηφόρα. Οι ηλεκτρολύτες είναι επίσης σημαντικοί στα σώματα των φυτών. Για παράδειγμα, οι μηχανισμοί ανοίγματος και κλεισίματος των στομάτων από προστατευτικά κύτταρα ελέγχονται από ηλεκτρολύτες (K+).
Οι ηλεκτρολύτες είναι ουσίες που παράγουν ιόντα. Αυτές οι ενώσεις μπορούν να παράγουν ιόντα όταν βρίσκονται σε τετηγμένο στάδιο ή όταν διαλύονται σε διαλύτη (νερό). Λόγω των ιόντων, οι ηλεκτρολύτες μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρισμό. Μερικές φορές μπορεί να υπάρχουν ηλεκτρολύτες στερεάς κατάστασης. Επιπλέον, ορισμένα αέρια όπως το διοξείδιο του άνθρακα παράγουν ιόντα (υδρογόνο και διττανθρακικά ιόντα) όταν αυτό διαλύεται στο νερό. Υπάρχουν δύο τύποι ηλεκτρολυτών, οι ισχυροί ηλεκτρολύτες και οι ασθενείς ηλεκτρολύτες.
Ισχυροί ηλεκτρολύτες
Οι ισχυροί ηλεκτρολύτες παράγουν εύκολα ιόντα όταν είναι διαλυτά. Διασπώνται πλήρως για να παράγουν ιόντα σε ένα διάλυμα. Για παράδειγμα, οι ιοντικές ενώσεις είναι ισχυροί ηλεκτρολύτες. Τετηγμένο χλωριούχο νάτριο ή υδατικά διαλύματα NaCl έχουν πλήρως διαχωριστεί σε ιόντα Na+ και Cl–. Ως εκ τούτου, είναι καλοί αγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας. Ισχυρά οξέα και βάσεις είναι επίσης καλοί ηλεκτρολύτες.
Ασθενείς ηλεκτρολύτες
Οι αδύναμοι ηλεκτρολύτες παράγουν λίγα ιόντα όταν είναι διαλυτοί στο νερό. Διασπώνται μερικώς και παράγουν λίγα ιόντα. Σε ένα διάλυμα αδύναμων ηλεκτρολυτών, θα υπάρχουν ιόντα διάσπασης καθώς και τα ουδέτερα μόρια της ουσίας. Επομένως, το ρεύμα που διεξάγεται από ένα τέτοιο διάλυμα είναι πολύ χαμηλό σε σύγκριση με ένα ισχυρό ηλεκτρολυτικό διάλυμα. Για παράδειγμα, τα αδύναμα οξέα όπως το οξικό οξύ και οι ασθενείς βάσεις είναι ασθενείς ηλεκτρολύτες.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ισχυρών ηλεκτρολυτών και αδύναμων ηλεκτρολυτών;
• Οι ισχυροί ηλεκτρολύτες διαλύονται εύκολα στο νερό, αλλά οι ασθενείς ηλεκτρολύτες δεν διαλύονται εύκολα.
• Οι ισχυροί ηλεκτρολύτες διασπώνται πλήρως ή ιονίζονται σε ένα διάλυμα, ενώ ένας ασθενής ηλεκτρολύτης μερικώς διασπάται ή ιονίζεται.
• Οι ισχυροί ηλεκτρολύτες μεταφέρουν τον ηλεκτρισμό πολύ αποτελεσματικά λόγω του μεγάλου αριθμού ιόντων στο μέσο, αλλά οι ασθενείς ηλεκτρολύτες μεταφέρουν μόνο ένα μικρό ρεύμα.
