Slab elektrolit je vrsta kemijske tvari koja se ne otapa i ne razgrađuje u vodi i loš je provodnik struje, ako je uopće provodi. Pojam “elektrolit” ima specifično znanstveno i medicinsko značenje, ali se najčešće podrazumijeva bilo koji oblik soli koji nosi električni naboj. Elektroliti pomažu ljudima u održavanju uravnotežene tjelesne kemije, a korisni su i u brojnim industrijskim i proizvodnim okruženjima. Reći da je elektrolit “slab” obično je izjava o raspadu njegovih ionskih naboja i omogućuje istraživačima da predvide kako će reagirati u danoj otopini ili pod određenim okolnostima. Jak elektrolit je općenito potpuno ioniziran u vodi i daje jednak broj kationa, ili pozitivno nabijenih iona, i aniona, ili negativno nabijenih iona. S druge strane, elektrolit klasificiran kao “slab”, samo će malo ionizirati u vodi i proizvesti malo iona, tako da su ove otopine loši vodiči električne energije.
Procjena čvrstoće elektrolita
Elektrolitička čvrstoća tvari obično se može odrediti mjerenjem električne vodljivosti otopine tvari poznate koncentracije. Dostupne su tablice s popisom Qsp ili ionske konstante mnogih tvari, što je mjera njihova stupnja ionizacije.
Nije tako jednostavno razlikovati slab elektrolit od jakog samo provjeravanjem njegove kemijske formule. Slabi spojevi obično se sastoje od kovalentnih veza ili kemijskih veza u kojima elektrone dijele dva atoma. Jak elektrolit će imati barem jednu ionsku vezu, u kojoj se elektroni s jednog atoma prenose na drugi kako bi proizveli dva iona koji se zatim drže zajedno elektrostatičkim silama. Međutim, većina kemijskih veza ima i neki ionski i kovalentni karakter, pa je potrebno određeno poznavanje kemije da bi se napravila razumna procjena elektrolitičke snage spoja.
Općenito, međutim, većina organskih kiselina i njihovih soli, te soli organskih baza, slabe su iz perspektive elektrolita. Tvar s malom topljivošću u vodi također se može klasificirati kao slaba. Međutim, važno je napomenuti da s tehničkog stajališta topljivost nije isto što i elektrolitička snaga.
Ionizacija u vodi
Čista voda sama po sebi nije dobar vodič struje, a destilirana ili deionizirana voda, iz koje su uklonjeni svi ioni, neće lako provoditi električnu struju. Međutim, ako se doda jak elektrolit poput kuhinjske soli, NaCl, sol će se otopiti dajući Na+ ione i Cl- ione. Na+ je sposoban prihvatiti elektrone s negativnog pola izvora energije, dok će Cl- transportirati elektrone do pozitivnog pola, što rezultira neto protokom električne energije kroz otopinu. Što je više soli dodano, otopina će biti vodljivija, do točke zasićenja.
U slabom elektrolitu ova se disocijacija na ione događa samo u maloj mjeri, obično mnogo manje od 10%. Ogromna količina slabog elektrolita ostaje u svom izvornom unioniziranom obliku u otopini. U takvim slučajevima nema dovoljno prisutnih iona za prijenos električne struje.
Razumijevanje neelektrolita
Osim slabih i jakih elektrolita, neelektroliti su tvari koje u vodenoj otopini ne ioniziraju u značajnoj mjeri, a njihove otopine uopće ne provode električnu struju. Većina organskih tvari, osim ako ne sadrže kiselinu ili bazu, neprovode su i stoga neelektroliti. Šećer i alkohol, na primjer, su organski spojevi bez kiselinske ili bazne funkcije i stoga neće proizvoditi ione u otopini.
Praktične primjene
Razumijevanje različitih načina na koje se tvari vežu i reagiraju na kemijskoj razini važno je za većinu proizvodnih disciplina, a brzo prepoznavanje i izolacija elektrolita prema snazi važan je dio mnogih različitih kemijskih reakcija. Kemičari i istraživači često koriste ovakvu vrstu znanja u bilo kojem broju različitih eksperimenata i testova kako bi postigli pravu ravnotežu kiselina i baza. To je ključno za mnoge farmaceutske proizvodne poduhvate i medicinska ispitivanja, ali također ima implikacije na stvari kao što su inženjerska kemija hrane i sastav kemikalija za kućanstvo, pa čak i kozmetički proizvodi.