Cuando miras una taza de agua con sal, es posible que no te imagines que tiene el potencial de conducir electricidad, ¡pero lo hace! La relación entre una solución iónica como el agua salada y su conductividad es una función de su concentración y la capacidad de sus partículas cargadas para moverse libremente en la solución.

TL; DR (Demasiado tiempo; No lo leí)

Las soluciones que contienen sales disueltas conducen electricidad porque liberan partículas cargadas en la solución que son capaces de transportar una corriente eléctrica. En general, la conductividad de las soluciones de sal aumenta a medida que aumenta la cantidad de sal disuelta. El aumento exacto en la conductividad, sin embargo, se complica por la relación entre la concentración de la sal y la movilidad de sus partículas cargadas.

Compuestos iónicos

Para un químico, el término "sal" se refiere a algo más que simple sal de mesa. Como una clase de compuestos, las sales son sustancias químicas compuestas por un metal y un no metal. El metal asume una carga positiva y es un catión mientras que el no metal supone una carga negativa y es un anión. Los químicos se refieren a tales sales como compuestos iónicos. Las interacciones electrostáticas, que simplemente se refieren a las fuerzas de atracción entre el metal con carga opuesta y el no metal, mantienen juntos los compuestos iónicos como sólidos.

Compuestos iónicos en el agua

Algunos compuestos iónicos son solubles en agua, lo que significa que se disuelven en agua. Cuando estos compuestos se disuelven, se disocian o se rompen en sus respectivos iones. La sal de mesa, también llamada cloruro de sodio y NaCl abreviado, se disocia en iones de sodio (Na) y iones cloruro (Cl). No todos los compuestos iónicos se disuelven en el agua. Las pautas de solubilidad proporcionan a los químicos y estudiantes una comprensión general de qué compuestos se disolverán y qué compuestos no se disolverán.

Concentración de una sustancia

En términos básicos, la concentración simplemente se refiere a la cantidad de sustancia disuelta en una cantidad dada de agua Los científicos usan varias unidades para especificar la concentración, como la molaridad, la normalidad, el porcentaje de masa y las partes por millón. La unidad exacta de concentración es secundaria, sin embargo, al principio general de que una mayor concentración significa una mayor cantidad de sal disuelta por unidad de volumen.

Conductividad eléctrica

Muchas personas se sorprenden al aprender que la pureza el agua es en realidad un mal conductor de la electricidad. El término relevante en la declaración anterior es "puro". Prácticamente cualquier agua de una fuente de agua natural como un río, lago u océano actuará como conductor porque contiene sales disueltas.

Los buenos conductores permiten la fácil , flujo sostenido de corriente eléctrica. En general, un buen conductor posee partículas cargadas que son relativamente móviles (libres de moverse). En el caso de sales disueltas en agua, los iones representan partículas cargadas con movilidad relativamente alta.

Conductividad y concentración

La conductividad de una solución depende del número de portadores de carga (las concentraciones de los iones), la movilidad de los portadores de carga y su carga. Teóricamente, la conductividad debería aumentar en proporción directa a la concentración. Esto implica que si la concentración de cloruro de sodio, por ejemplo, en una solución se duplica, la conductividad también debería duplicarse. En la práctica, esto no es cierto. La concentración y la movilidad de los iones no son propiedades independientes. A medida que aumenta la concentración de un ion, su movilidad disminuye. Como consecuencia, la conductividad aumenta linealmente con respecto a la raíz cuadrada de concentración en vez de en proporción directa.