EI-ELEKTROLYYTIT: OMINAISUUDET JA ESIMERKIT - KEMIA - 2026

Ei - elektrolyytit ovat yhdisteet eivät dissosioituvia veteen tai muuhun polaariseen liuottimeen ionien tuottamiseksi. Sen molekyylit eivät liukene veteen, säilyttäen alkuperäisen eheytensä tai rakenteensa.

Ei-elektrolyytit, jotka eivät hajoa ioneiksi, sähköisesti varautuneiksi hiukkasiksi, eivät johda sähköä. Tässä se on vastakohtana suoloille, ioniyhdisteille, jotka veteen liuenneessa vapauttavat ioneja (kationeja ja anioneja), jotka auttavat ympäristöä olemaan sähkönjohtajia.

Sokeri on esimerkki siitä, mitä elektrolyyttisellä yhdisteellä tarkoitetaan. Lähde: Marco Verch Professional -kuvaaja ja puhuja (https://www.flickr.com/photos//46148146934)

Klassinen esimerkki koostuu sokeripöydän suoladukosta, sokeri on ei-elektrolyytti, kun taas suola on elektrolyytti. Sokerin sakkaroosimolekyylit ovat neutraaleja, niissä ei ole sähkövarauksia. Toisaalta suolan Na ⁺ ja Cl ^- ioneilla on vastaavasti varauksia, positiivisia ja negatiivisia.

Seurauksena on, että sokerinen liuos ei kykene valaisemaan lamppua sähköpiirissä, toisin kuin tyydyttynyt suolaliuos, joka valaisee lampun.

Toisaalta kokeilu voitiin toistaa suoraan sulan kanssa. Nestemäinen sokeri ei johda sähköä, kun taas sula suola.

Ei-elektrolyyttien ominaisuudet

kemiallinen

Ei-elektrolyyttiyhdisteet ovat kovalenttisia yhdisteitä. Tämä tarkoittaa, että niiden rakenteissa on kovalenttisia sidoksia. Kovalenttiselle sidokselle on tunnusomaista, että se on muodostettu parilla atomeista, joilla on samat tai samanlaiset elektronegatiivisuudet.

Siksi kovalenttisen sidoksen atomien parit, jotka jakavat elektroneja, eivät irtoa, kun ne joutuvat kosketuksiin veden kanssa, eivätkä ne myöskään saa tiettyä varausta. Sen sijaan koko molekyyli liukenee pitäen sen rakenteen muuttumattomana.

Palaamalla sokerin esimerkkiin vesimolekyyleillä ei ole tarpeeksi energiaa hajottaa sakkaroosimolekyylien CC- tai C-OH-sidoksia. Ne eivät myöskään voi katkaista glykosidisidostaan.

Mitä vesimolekyylit tekevät, kääritään sakkaroosimolekyylit ja erotetaan ne toisistaan; etäisyyden päässä niistä, solvaatoi tai hydratoi niitä, kunnes kaikki sokerikiteet katoavat katsojan silmissä. Mutta sakkaroosimolekyylit ovat edelleen vedessä, ne vain eivät enää muodosta näkyvää kideä.

Koska polaariset sakkaroosimolekyylit ovat, niiltä puuttuu sähkövarauksia, minkä vuoksi ne eivät auta elektronia liikkumaan veden läpi.

Yhteenvetona kemiallisista ominaisuuksista: ei-elektrolyytit ovat kovalenttisia yhdisteitä, jotka eivät hajoa vedessä eivätkä lisää ioneja siihen.

fyysinen

Ei-elektrolyytin fysikaalisten ominaisuuksien suhteen voidaan olettaa, että se koostuu ei-polaarisesta tai alhaisen polaarisuuden kaasusta, samoin kuin kiinteästä aineesta, jolla on alhaiset sulamis- ja kiehumispisteet. Tämä johtuu siitä, että koska ne ovat kovalenttisia yhdisteitä, niiden molekyylien väliset vuorovaikutukset ovat heikompia verrattuna ionisiin yhdisteisiin; esimerkiksi suolat.

Ne voivat myös olla nestemäisiä, kunhan ne eivät hajoa ioneiksi ja pitävät molekyylin eheytensä ehjinä. Tässä mainitaan taas nestemäisen sokerin tapaus, jossa sen sakkaroosimolekyylejä on edelleen läsnä ilman, että heidän kovalenttisia sidoksiaan olisi hajotettu.

Ei-elektrolyytti ei saa kyetä johtamaan sähköä fyysisestä tilasta riippumatta. Jos se sulaa lämpötilan vaikutuksesta tai se liukenee veteen tai muuhun liuottimeen, se ei saa johtaa sähköä tai lisätä ioneja ympäristöön.

Esimerkiksi suola, sen kiinteässä tilassa, ei ole elektrolyyttinen; se ei johda sähköä. Kun se on sulatettu tai liuotettu veteen, se kuitenkin käyttäytyy kuin elektrolyytti, sillä sen Na ^{+ -} ja Cl ^- ionit voivat liikkua vapaasti.

Esimerkkejä ei-elektrolyyteistä

Ei-polaariset kaasut

Ei-polaariset kaasut, kuten happi, typpi, metaani, fluori, kloori, hiilimonoksidi, helium ja muut jalokaasut, eivät johda sähköä, kun ne "liuotetaan" veteen. Tämä johtuu osittain niiden heikosta liukoisuudesta ja myös siitä, että ne eivät reagoi veden kanssa muodostaen happoja.

Esimerkiksi, happi, O ₂, ei erottaa veteen tuottaa vapaata O- ^2- anioneja. Sama päättely pätee kaasuihin N ₂, F ₂, Cl ₂, CO jne. Vesimolekyylit vaippaavat tai hydratoivat nämä kaasut, mutta ilman, että niiden kovalenttiset sidokset murtuvat milloin tahansa.

Vaikka kaikki nämä kaasut lasketaan, ne eivät kykenisi johtamaan sähköä, koska niiden polaaristen nesteiden sinusissä ei ole sähkövarauksia.

On kuitenkin ei-polaarisia kaasuja, joita ei voida luokitella ei-elektrolyyteiksi sellaisenaan. Hiilidioksidia, CO ₂, on ei-polaarinen, mutta voi liueta veteen tuottaa hiilihapon, H ₂ CO ₃, joka puolestaan vaikuttaa H ⁺: n ja CO ₃ ^2- ioneja; vaikka ne eivät itsessään ole hyviä sähkönjohtajia, koska H ₂ CO _{3 on} heikko elektrolyytti.

liuottimet

Liuottimet, kuten vesi, etanoli, metanoli, kloroformi, hiilitetrakloridi, asetonitriili ja muut, ovat ei-elektrolyyttejä, koska niiden dissosiaatiotasapainosta muodostuvien ionien määrä on vähäinen. Esimerkiksi vesi tuottaa merkityksettömiä määriä H ₃ O ⁺ ja OH ^- ioneja.

Nyt jos nämä liuottimet mahtuvat ioneihin, niin niistä tulee elektrolyyttisiä liuoksia. Näin on merivedessä ja suolailla kyllästetyillä vesiliuoksilla.

Orgaaniset kiinteät aineet

Jos jätetään pois poikkeukset, kuten orgaaniset suolat, suurin osa kiinteistä aineista, pääasiassa orgaanisista, ovat ei-elektrolyyttejä. Sieltä tulee taas sokeria ja koko laaja hiilihydraattiperhe.

Ei-elektrolyyttisten kiinteiden aineiden joukosta voidaan mainita seuraavat:

- Rasvat

-Korkean molekyylimassan alkaanit

-Rubbers

-Polyystyreenivaahto

-Fenolihartsit

-Muovi yleensä

-antraseenin

-Kofeiini

-Selluloosa

bentsofenoni

- Kultakiteitä

-Asphalt

urea

Viimeinen kommentti

Viimeisenä kommenttina tehdään lopullinen yhteenveto ei-elektrolyytin yleisistä ominaisuuksista: ne ovat kovalenttisia yhdisteitä, pääosin polaarisia, vaikkakin useilla polaarisilla poikkeuksilla, kuten sokeri ja jää; Ne voivat olla kaasumaisia, nestemäisiä tai kiinteitä, kunhan niissä ei ole ioneja tai ne tuottavat niitä liuenneessa sopivaan liuottimeen.

Viitteet

1. Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
2. Toppr. (SF). Elektrolyytit ja ei-elektrolyytit. Palautettu osoitteesta: toppr.com
3. Helmenstine, tohtori Anne Marie (11. helmikuuta 2020). Ei-elektrolyyttimääritelmä kemiassa. Palautettu osoitteesta: gondo.com
4. Sevier BV (2020). Nonelectrolytes. ScienceDirect. Palautettu osoitteesta: sciencedirect.com
5. Tutteja. (2020). Kuinka erottaa elektrolyytit ei-elektrolyyteistä. Palautettu sivustolta: dummies.com