NIEELEKTROLITY: CHARAKTERYSTYKA I PRZYKŁADY - CHEMIA - 2026

The non - elektrolity są związki nie dysocjuje w wodzie lub innym rozpuszczalniku polarnym, w celu wytworzenia jonów. Jego cząsteczki nie rozpuszczają się w wodzie, zachowując swoją pierwotną integralność lub strukturę.

Nieelektrolity, nie dysocjując na jony, cząstki naładowane elektrycznie, nie przewodzą prądu. Pod tym względem kontrastuje z solami, związkami jonowymi, które rozpuszczone w wodzie uwalniają jony (kationy i aniony), które pomagają środowisku być przewodnikiem elektryczności.

Cukier jest przykładem tego, co rozumie się przez związek elektrolityczny. Źródło: Marco Verch Professional Photographer and Speaker (https://www.flickr.com/photos//46148146934)

Klasycznym przykładem jest duet cukier-sól kuchenna, cukier jest nieelektrolitem, a sól elektrolitem. Cząsteczki sacharozy w cukrze są neutralne, nie mają ładunków elektrycznych. Z drugiej strony, jony Na ⁺ i Cl ^- w soli mają odpowiednio ładunki dodatnie i ujemne.

Konsekwencją tego jest to, że słodki roztwór nie jest w stanie zapalić żarówki w obwodzie elektrycznym, w przeciwieństwie do nasyconego roztworu soli, który zapala żarówkę.

Z drugiej strony eksperyment można powtórzyć bezpośrednio ze stopionymi substancjami. Płynny cukier nie będzie przewodził prądu, podczas gdy stopiona sól będzie.

Charakterystyka nieelektrolitów

Chemiczny

Związki nieelektrolitowe są związkami kowalencyjnymi. Oznacza to, że mają wiązania kowalencyjne w swoich strukturach. Wiązanie kowalencyjne charakteryzuje się tym, że jest utworzone przez parę atomów, które mają takie same lub podobne elektroujemności.

Dlatego para atomów wiązania kowalencyjnego, które dzielą elektrony, nie rozdzielają się, gdy wchodzą w kontakt z wodą, ani nie uzyskują określonego ładunku. Zamiast tego cała cząsteczka rozpuszcza się, zachowując niezmienioną strukturę.

Wracając do przykładu cukru, cząsteczki wody nie mają wystarczającej energii, aby zerwać wiązania CC lub C-OH cząsteczek sacharozy. Nie mogą też zerwać wiązania glikozydowego.

To, co robią cząsteczki wody, to owijanie cząsteczek sacharozy i oddzielanie ich od siebie; oddal je, solwatuj lub nawadniaj, aż cały kryształ cukru zniknie w oczach patrzącego. Ale cząsteczki sacharozy nadal znajdują się w wodzie, po prostu nie tworzą już widocznego kryształu.

Choć cząsteczki sacharozy są polarne, nie posiadają ładunków elektrycznych, dlatego nie pomagają elektronom poruszać się w wodzie.

Podsumowując właściwości chemiczne: nieelektrolity są związkami kowalencyjnymi, które nie dysocjują w wodzie ani nie dostarczają do niej jonów.

Fizyczny

Jeśli chodzi o właściwości fizyczne nieelektrolitu, można się spodziewać, że składa się on z gazu niepolarnego lub o niskiej polarności, a także z ciała stałego o niskiej temperaturze topnienia i wrzenia. Dzieje się tak dlatego, że ponieważ są to związki kowalencyjne, ich interakcje międzycząsteczkowe są słabsze w porównaniu do związków jonowych; na przykład sole.

Ponadto mogą być płynne, o ile nie dysocjują na jony i zachowują nienaruszoną integralność molekularną. Tutaj ponownie wspomniano o przypadku ciekłego cukru, gdzie jego cząsteczki sacharozy są nadal obecne bez zerwania żadnego z ich wiązań kowalencyjnych.

Nieelektrolit nie może przewodzić prądu elektrycznego niezależnie od swojego stanu fizycznego. Jeśli topi się pod wpływem temperatury lub rozpuszcza się w wodzie lub innym rozpuszczalniku, nie może przewodzić prądu elektrycznego ani dostarczać jonów do środowiska.

Na przykład sól w stanie stałym nie jest elektrolityczna; nie przewodzi prądu. Jednak po stopieniu lub rozpuszczeniu w wodzie zachowuje się jak elektrolit, ponieważ jego jony Na ⁺ i Cl ^- mogą się swobodnie poruszać.

Przykłady nieelektrolitów

Gazy niepolarne

Gazy niepolarne, takie jak tlen, azot, metan, fluor, chlor, tlenek węgla, hel i inne gazy szlachetne, nie przewodzą prądu elektrycznego, gdy są „rozpuszczone” w wodzie. Wynika to po części z ich niskiej rozpuszczalności, a także z faktu, że nie reagują one z wodą, tworząc kwasy.

Na przykład tlen O ₂ nie będzie dysocjował w wodzie, tworząc wolne aniony O ² . To samo dotyczy gazów N ₂ , F ₂ , Cl ₂ , CO itd. Gazy te są otoczone lub uwodnione przez cząsteczki wody, ale ich wiązania kowalencyjne nie pękają w żadnym momencie.

Nawet gdyby wszystkie te gazy zostały policzone, nie byłyby w stanie przewodzić elektryczności z powodu całkowitego braku ładunków elektrycznych w zatokach ich niepolarnych cieczy.

Istnieją jednak gazy niepolarne, których nie można sklasyfikować jako nieelektrolitów jako takich. Dwutlenek węgla, CO ₂ , jest niepolarny, ale może rozpuszczać się w wodzie, tworząc kwas węglowy, H ₂ CO ₃ , który z kolei dostarcza jony H ⁺ i CO ₃ ^2- ; chociaż same w sobie nie są dobrymi przewodnikami elektryczności, ponieważ H ₂ CO _{3 jest} słabym elektrolitem.

Rozpuszczalniki

Rozpuszczalniki, takie jak woda, etanol, metanol, chloroform, tetrachlorek węgla, acetonitryl i inne, są nieelektrolitami, ponieważ dzięki nim ilość jonów, które powstają w wyniku ich równowagi dysocjacji, jest znikoma. Na przykład woda wytwarza znikome ilości jonów H ₃ O ⁺ i OH ^- .

Jeśli te rozpuszczalniki mogą pomieścić jony, zmienią się w roztwory elektrolityczne. Tak jest w przypadku wody morskiej i roztworów wodnych nasyconych solami.

Organiczne ciała stałe

Pomijając wyjątki, takie jak sole organiczne, większość ciał stałych, głównie organicznych, to nieelektrolity. Tutaj znów pojawia się cukier i cała szeroka rodzina węglowodanów.

Wśród nieelektrolitowych ciał stałych możemy wymienić:

-Tłuszcze

-Akany o wysokiej masie cząsteczkowej

-Gumy

-Pianka polistyrenowa

-Żywice fenolowe

-Plastiki w ogóle

-Antracen

-Kofeina

-Celuloza

-Benzofenon

-Kryształy miodu

-Asfalt

-Mocznik

Komentarz końcowy

Jako ostatnia uwaga zostanie dokonane końcowe podsumowanie ogólnych cech nieelektrolitu: są to związki kowalencyjne, przeważnie niepolarne, chociaż z kilkoma polarnymi wyjątkami, takimi jak cukier i lód; Mogą być gazowe, ciekłe lub stałe, o ile nie zawierają jonów lub nie wytwarzają ich po rozpuszczeniu w odpowiednim rozpuszczalniku.

Bibliografia

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemia (8th ed.). CENGAGE Learning.
2. Toppr. (sf). Elektrolity i nieelektrolity. Odzyskany z: toppr.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 lutego 2020). Definicja nieelektrolitu w chemii. Odzyskany z: thinkco.com
4. Sevier BV (2020). Nieelektrolity. ScienceDirect. Odzyskany z: sciencedirect.com
5. Manekiny. (2020). Jak odróżnić elektrolity od nieelektrolitów. Odzyskany z: dummies.com