Ceisteanna samplacha a phléann leictrilítí láidre, leictrilítí laga, agus neamhleictrilítí
Is coincheap bunúsach sa cheimic iad leictrilítí atá ríthábhachtach, go háirithe i staidéar imoibrithe lena mbaineann tuaslagáin. Is comhdhúile iad leictrilítí a tháirgeann iain nuair a thuaslagtar iad in uisce a chuireann ar chumas an tuaslagáin leictreachas a sheoladh. Bunaithe ar a gcumas dícheangal ina n-ian, roinntear leictrilítí ina dtrí chatagóir: leictrilítí láidre, leictrilítí laga, agus neamh-leictrilítí. Pléifear san alt seo fadhbanna samplacha éagsúla a bhaineann leis na trí chineál leictrilítí seo, mar aon le mínithe atá éasca le tuiscint.
Leictrilít láidir
Is comhdhúile iad leictrilítí láidre a ianaíonn go hiomlán in uisce. Ciallaíonn sé seo nuair a thuaslagtar leictrilít láidir in uisce, go ndíscaoileann beagnach a chuid móilíní go léir ina n-ian. I measc samplaí coitianta d'eictrilítí láidre tá salainn amhail clóiríd sóidiam (NaCl), aigéid láidre amhail aigéad hidreaclórach (HCl), agus bunanna láidre amhail hiodrocsaíd sóidiam (NaOH).
Ceist 1:
Conas mólaracht ian i dtuaslagán HCl 0,1 M a ríomh?
Plé:
Is aigéad láidir é HCl a dhíscaoileann go hiomlán in uisce de réir na cothromóide:
\[ \text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^- \]
Ós rud é gur leictrilít láidir é HCl, is féidir linn tiúchan tosaigh HCl (0,1 M) a ghlacadh mar thiúchan na n-ian H+ agus Cl- a fhoirmítear. Mar sin, i dtuaslagán 0,1 M HCl:
[\(\téacs{H}^+\)] = 0,1 M
[\(\téacs{Cl}^-\)] = 0,1 M
Leictrilít Lag
Ní dhéanann leictrilítí laga ach cuid d'ianú i dtuaslagán. Ciallaíonn sé seo nach ndéanann ach cuid bheag de mhóilíní leictrilít lag iain nuair a thuaslagtar in uisce iad. I measc samplaí d'eictrilítí laga tá aigéid laga amhail aigéad aicéiteach (CH3COOH) agus bunanna laga amhail amóinia (NH3).
Ceist 2:
Faigh amach cé mhéad ianúcháin agus tiúchan na n-ian i 0,1 M CH3COOH. Is é 1,8 × 10⁻5 tairiseach dí-chomhthiomsaithe aigéid (\(K_a\)) do CH3COOH.
Plé:
Is féidir imoibriú díthiomsúcháin CH3COOH in uisce a scríobh mar:
\[ \text{CH}_3 \text{COOH} \rightleftharpoons \text{CH}_3 \text{COO}^- + \text{H}^+ \]
Sainmhínítear an céim díscaoilte (\(\alpha\)) mar an codán den aigéad a dhíscaoiltear ina iain. Ag baint úsáide as luach \(Ka\), is féidir linn an gaol seo a leanas a scríobh do thuaslagán 0,1 M CH3COOH:
\[ K_a = [\text{CH}_3\text{COO}^-][\text{H}^+] / [\text{CH}_3\text{COOH}] \]
Ós rud é go bhfuil ianú CH3COOH páirteach, is é cα tiúchan na n-ian a fhoirmítear, áit a seasann c don tiúchan tosaigh de CH3COOH (0,1 M). Ansin, bíonn an chothromóid mar seo a leanas:
[1,8 × 10⁻⁴ = (0,1 alfa)(0,1 alfa)/0,1(1-alfa)]
Simpligh go:
[1,8 × 10⁻⁴ = 0,01 alfa² / 0,1 – 0,1 alfa]
Glac leis go bhfuil α beag go leor gur féidir linn neamhaird a dhéanamh d'α san ainmneoir:
[1,8 × 10⁻⁴ = thart ar 0,01 alfa² / 0,1]
[1,8 × 10⁻⁴ thart ar alpha²]
\[ \alpha \approx \sqrt{1,8 \times 10^{-5}} \]
[α thart ar 4,24 × 10-3]
Mar sin, is é 4,24 × 10^-3 nó 0,424% an céim ianúcháin.
Is é tiúchan na n-ian H+ agus CH3COO- sa tuaslagán ná:
\[ [\text{H}^+] = 0,1 \times 4,24 \times 10^{-3} \approx 4,24 \times 10^{-4} \]
\[ [\text{CH}_3\text{COO}^-] = 0,1 \times 4,24 \times 10^{-3} \thart ar 4,24 \times 10^{-4} \]
Neamh-leictrilítí
Is comhdhúile iad neamh-leictrilítí nach n-ianaíonn i dtuaslagán uiscí. Ciallaíonn sé seo nach dtáirgeann tuaslagáin neamh-leictrilítí iain, agus dá bhrí sin ní féidir leo leictreachas a sheoladh. I measc samplaí de neamh-leictrilítí tá siúcra (siúcrós), úiré, agus alcól.
Ceist 3:
Cén fáth nach seolann tuaslagán eatánóil 0,1 M (C2H5OH) leictreachas?
Plé:
Ní leictrilít é tuaslagán eatánóil. Nuair a thuaslagtar eatánól in uisce, ní dhíscaoileann sé ina iain. Fanann struchtúr móilíneach eatánóil slán i dtuaslagán uiscí. De bharr easpa ian sa tuaslagán, ní féidir le heatánól leictreachas a sheoladh. Dá bhrí sin, cé go bhfuil eatánól intuaslagtha go héasca in uisce, toisc nach bhfoirmítear aon iain, ní féidir le tuaslagáin eatánóil leictreachas a sheoladh fiú ag aon tiúchan, lena n-áirítear 0,1 M.
Conclúid
Is bunús riachtanach i gceimic tuaslagáin é tuiscint a fháil ar airíonna leictrilítí láidre, leictrilítí laga, agus neamh-leictrilítí. Déanann leictrilítí láidre ianú go hiomlán in uisce agus dá bhrí sin seolann siad leictreachas go maith, ach ní dhéanann leictrilítí laga ianú ach go páirteach, rud a léiríonn seoltacht leictreach níos ísle. Ar an láimh eile, ní dhéanann neamh-leictrilítí ianú ar chor ar bith agus dá bhrí sin ní féidir leo leictreachas a sheoladh. Cuidíonn tuiscint ar an gcoincheap seo le mic léinn comhdhúile a aithint bunaithe ar a n-iompar i dtuaslagán agus ceisteanna gaolmhara a fhreagairt i gceart.
