Quand vous regardez une tasse d'eau salée, vous n'imaginez peut-être pas qu'elle a le potentiel de conduire de l'électricité, mais c'est le cas! La relation entre une solution ionique comme l'eau salée et sa conductivité est fonction de sa concentration et de la capacité de ses particules chargées à se déplacer librement dans la solution.

TL; DR (Trop long; Pas lu)

Les solutions qui contiennent des sels dissous conduisent l'électricité parce qu'elles libèrent des particules chargées dans la solution qui sont capables de transporter un courant électrique. En général, la conductivité des solutions salines augmente à mesure que la quantité de sel dissous augmente. L'augmentation exacte de la conductivité, cependant, est compliquée par la relation entre la concentration du sel et la mobilité de ses particules chargées.

Composés ioniques

Pour un chimiste, le terme «sel» se réfère à plus de sel de table simple. En tant que classe de composés, les sels sont des produits chimiques constitués d'un métal et d'un non-métal. Le métal assume une charge positive et est un cation alors que le non-métal assume une charge négative et est un anion. Les chimistes se réfèrent à des sels tels que les composés ioniques. Les interactions électrostatiques, qui se réfèrent simplement aux forces d'attraction entre le métal opposé et le métal non métallique, maintiennent les composés ioniques ensemble sous forme de solides. Composés ioniques dans l'eau Certains composés ioniques sont hydrosolubles. signifie qu'ils se dissolvent dans l'eau. Lorsque ces composés se dissolvent, ils se dissocient ou se rompent dans leurs ions respectifs. Le sel de table, également appelé chlorure de sodium et NaCl abrégé, se dissocie en ions sodium (Na) et chlorure (Cl). Tous les composés ioniques ne se dissolvent pas dans l'eau. Les directives de solubilité fournissent aux chimistes et aux étudiants une compréhension générale des composés qui se dissoudront et des composés qui ne se dissoudront pas.

En termes simples, la concentration se réfère simplement à la quantité de substance dissoute. dans une quantité donnée d'eau. Les scientifiques utilisent diverses unités pour spécifier la concentration, telles que la molarité, la normalité, le pourcentage massique et les parties par million. L'unité exacte de concentration est cependant secondaire au principe général qu'une concentration plus élevée signifie une plus grande quantité de sel dissous par unité de volume.

Conductivité électrique

Beaucoup de gens sont surpris d'apprendre que la concentration pure l'eau est en fait un mauvais conducteur de l'électricité. Le terme pertinent dans la déclaration précédente est «pur». Pratiquement toute l'eau provenant d'une source d'eau naturelle comme une rivière, un lac ou un océan agira comme conducteur parce qu'elle contient des sels dissous.

Les bons conducteurs permettent de , flux soutenu de courant électrique. En général, un bon conducteur possède des particules chargées relativement mobiles (libres de bouger). Dans le cas de sels dissous dans l'eau, les ions représentent des particules chargées de mobilité relativement élevée.

Conductivité et concentration

La conductivité d'une solution dépend du nombre de porteurs de charge (les concentrations de les ions), la mobilité des porteurs de charge et leur charge. Théoriquement, la conductivité devrait augmenter proportionnellement à la concentration. Cela implique que si la concentration de chlorure de sodium, par exemple, dans une solution double, la conductivité devrait également doubler. En pratique, cela n'est pas vrai. La concentration et la mobilité des ions ne sont pas des propriétés indépendantes. Lorsque la concentration d'un ion augmente, sa mobilité diminue. En conséquence, la conductivité augmente linéairement par rapport à la racine carrée de la concentration au lieu de la proportion directe.