NICHTELEKTROLYTE: EIGENSCHAFTEN UND BEISPIELE - CHEMIE - 2025

Die Nichtelektrolyte sind die Verbindungen, die nicht in Wasser oder einem anderen polaren Lösungsmittel dissoziieren, um Ionen zu erzeugen. Seine Moleküle lösen sich nicht in Wasser auf und behalten ihre ursprüngliche Integrität oder Struktur bei.

Die Nichtelektrolyte leiten keine Elektrizität, indem sie nicht in Ionen, elektrisch geladene Teilchen, dissoziieren. Dabei steht es im Gegensatz zu Salzen, ionischen Verbindungen, die in Wasser gelöste Ionen (Kationen und Anionen) freisetzen, die der Umwelt helfen, Elektrizität zu leiten.

Zucker ist ein Beispiel dafür, was unter einer elektrolytischen Verbindung zu verstehen ist. Quelle: Marco Verch Professioneller Fotograf und Sprecher (https://www.flickr.com/photos//46148146934)

Das klassische Beispiel ist das Zuckersalz-Duo, wobei Zucker kein Elektrolyt ist, während Salz ein Elektrolyt ist. Saccharosemoleküle in Zucker sind neutral, sie haben keine elektrischen Ladungen. Andererseits haben die Na ^{+ -} und Cl ^- -Ionen des Salzes positive bzw. negative Ladungen.

Dies hat zur Folge, dass eine zuckerhaltige Lösung im Gegensatz zu einer gesättigten Salzlösung, die die Glühbirne beleuchtet, keine Glühbirne in einem Stromkreis anzünden kann.

Andererseits konnte das Experiment direkt mit den geschmolzenen Substanzen wiederholt werden. Flüssiger Zucker leitet keinen Strom, geschmolzenes Salz dagegen.

Eigenschaften von Nichtelektrolyten

Chemisch

Nichtelektrolytverbindungen sind kovalente Verbindungen. Dies bedeutet, dass sie kovalente Bindungen in ihren Strukturen haben. Die kovalente Bindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie durch ein Paar von Atomen gebildet wird, die die gleichen oder ähnliche Elektronegativitäten aufweisen.

Daher trennen sich die Atompaare der kovalenten Bindung, die Elektronen teilen, weder, wenn sie mit Wasser in Kontakt kommen, noch erhalten sie eine bestimmte Ladung. Stattdessen löst sich das gesamte Molekül auf und behält seine Struktur unverändert.

Zurück zum Beispiel Zucker: Die Wassermoleküle haben nicht genug Energie, um die CC- oder C-OH-Bindungen der Saccharosemoleküle aufzubrechen. Sie können auch ihre glykosidische Bindung nicht aufbrechen.

Was die Wassermoleküle tun, ist, die Saccharosemoleküle einzuwickeln und voneinander zu trennen; distanziere sie, löse sie oder hydratisiere sie, bis der gesamte Zuckerkristall in den Augen des Betrachters verschwindet. Aber die Saccharosemoleküle sind immer noch im Wasser, sie bilden einfach keinen sichtbaren Kristall mehr.

So polar Saccharosemoleküle auch sind, ihnen fehlen elektrische Ladungen, weshalb sie Elektronen nicht dabei helfen, sich durch Wasser zu bewegen.

Zusammenfassend zu den chemischen Eigenschaften: Nichtelektrolyte sind kovalente Verbindungen, die weder in Wasser dissoziieren noch Ionen dazu beitragen.

Körperlich

In Bezug auf die physikalischen Eigenschaften eines Nichtelektrolyten ist zu erwarten, dass er aus einem unpolaren oder Gas mit niedriger Polarität sowie einem Feststoff mit niedrigen Schmelz- und Siedepunkten besteht. Dies liegt daran, dass ihre intermolekularen Wechselwirkungen schwächer sind als die von ionischen Verbindungen, da sie kovalente Verbindungen sind. zum Beispiel Salze.

Sie können auch flüssig sein, solange sie nicht in Ionen dissoziieren und ihre molekulare Integrität intakt halten. Hier wird noch einmal der Fall des flüssigen Zuckers erwähnt, bei dem seine Saccharosemoleküle noch vorhanden sind, ohne dass eine ihrer kovalenten Bindungen aufgebrochen wurde.

Ein Nichtelektrolyt darf unabhängig von seinem physikalischen Zustand keinen Strom leiten können. Wenn es aufgrund der Temperatureinwirkung schmilzt oder sich in Wasser oder einem anderen Lösungsmittel löst, darf es keinen Strom leiten oder Ionen zur Umwelt beitragen.

Salz ist beispielsweise in seinem festen Zustand nicht elektrolytisch; es leitet keinen Strom. Sobald es jedoch geschmolzen oder in Wasser gelöst ist, verhält es sich wie ein Elektrolyt, da sich seine Na ^{+ -} und Cl ^- -Ionen frei bewegen können.

Beispiele für Nichtelektrolyte

Unpolare Gase

Unpolare Gase wie Sauerstoff, Stickstoff, Methan, Fluor, Chlor, Kohlenmonoxid, Helium und andere Edelgase leiten keine Elektrizität, wenn sie in Wasser "gelöst" werden. Dies ist teilweise auf ihre geringe Löslichkeit und auch auf die Tatsache zurückzuführen, dass sie nicht mit Wasser unter Bildung von Säuren reagieren.

Zum Beispiel dissoziiert Sauerstoff, O ₂ , nicht in Wasser, um freie O ² -Anionen zu erzeugen . Die gleiche Überlegung gilt für die Gase N ₂ , F ₂ , Cl ₂ , CO usw. Diese Gase werden von den Wassermolekülen umhüllt oder hydratisiert, ohne dass ihre kovalenten Bindungen zu irgendeinem Zeitpunkt brechen.

Selbst wenn alle diese Gase gezählt würden, könnten sie keinen Strom leiten, da in den Nebenhöhlen ihrer unpolaren Flüssigkeiten keine elektrischen Ladungen vorhanden sind.

Es gibt jedoch unpolare Gase, die als solche nicht als unelektrolytisch eingestuft werden können. Kohlendioxid, CO ₂ , ist unpolar, kann sich jedoch in Wasser unter Bildung von Kohlensäure, H ₂ CO ₃ , lösen , die wiederum die Ionen H ⁺ und CO ₃ ^2- liefert ; obwohl sie für sich genommen keine guten elektrischen Leiter sind, da H ₂ CO ₃ ein schwacher Elektrolyt ist.

Lösungsmittel

Lösungsmittel wie Wasser, Ethanol, Methanol, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Acetonitril und andere sind Nichtelektrolyte, da die Menge an Ionen, die durch ihre Dissoziationsgleichgewichte erzeugt werden, vernachlässigbar ist. Wasser beispielsweise erzeugt vernachlässigbare Mengen an H ₃ O ^{+ -} und OH ^- -Ionen .

Wenn diese Lösungsmittel nun Ionen aufnehmen können, werden sie zu elektrolytischen Lösungen. Dies ist bei Meerwasser und mit Salzen gesättigten wässrigen Lösungen der Fall.

Organische Feststoffe

Ohne Ausnahmen wie organische Salze sind die meisten Feststoffe, hauptsächlich organische, Nichtelektrolyte. Hier kommt wieder Zucker ins Spiel und die ganze große Familie der Kohlenhydrate.

Unter den Nichtelektrolytfeststoffen können wir Folgendes erwähnen:

-Die Fette

-Hochmolekulare Alkane

-Gummis

-Polystyrolschaum

-Phenolharze

-Kunststoffe im Allgemeinen

-Anthracen

-Koffein

-Zellulose

-Benzophenon

-Honigkristalle

-Asphalt

-Harnstoff

Abschließender Kommentar

Abschließend wird eine abschließende Zusammenfassung der allgemeinen Eigenschaften eines Nichtelektrolyten gegeben: Es handelt sich um kovalente Verbindungen, die überwiegend unpolar sind, wenn auch mit mehreren polaren Ausnahmen wie Zucker und Eis; Sie können gasförmig, flüssig oder fest sein, solange sie keine Ionen enthalten oder diese erzeugen, wenn sie in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst werden.

Verweise

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie (8. Aufl.). CENGAGE Lernen.
2. Toppr. (sf). Elektrolyte und Nichtelektrolyte. Wiederhergestellt von: toppr.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11. Februar 2020). Nichtelektrolytdefinition in der Chemie. Wiederhergestellt von :oughtco.com
4. Der Sevier BV (2020). Nichtelektrolyte. ScienceDirect. Wiederhergestellt von: sciencedirect.com
5. Dummies. (2020). Wie man Elektrolyte von Nichtelektrolyten unterscheidet. Wiederhergestellt von: dummies.com