In der Chemie angesprochen, ist ein starker Elektrolyt eine Substanz, die sich beim Eintauchen in Wasser vollständig auflöst. Wenn es sich auflöst, dissoziiert ein starker Elektrolyt in positiv und negativ geladene Moleküle oder Atome, die Kationen bzw. Anionen genannt werden. Diese Elektrolyte sind in gelöstem Zustand elektrisch leitend, aber nicht in fester Form. Sie sind normalerweise Salze und starke Säuren und Basen.
Es gibt drei Kategorien von Elektrolyten: starke, schwache und Nichtelektrolyte. Ein starker Elektrolyt dissoziiert vollständig oder fast vollständig, wenn er in Wasser gegeben wird, während ein schwacher Elektrolyt nur teilweise dissoziiert und ein Nichtelektrolyt ganz bleibt. Die meisten Moleküle, die sich in Wasser aufspalten lassen, werden durch Ionenbindungen zusammengehalten.
Ionenbindungen treten auf, wenn sich zwei Atome oder Moleküle ein Elektron teilen. Wenn die Bindung bricht, behält eines der Atome das gemeinsame Elektron. Da Elektronen negativ geladen sind, wird das Atom, das ein Elektron gewonnen hat, negativ geladen, und das Atom, das das Elektron verloren hat, wird positiv geladen. Die positive Ladung entsteht, wenn die Anzahl der positiv geladenen Protonen im Atomkern nicht mehr gleich der Anzahl der negativ geladenen Elektronen ist.
Die Bildung dieser positiv und negativ geladenen Ionen, Kationen und Anionen genannt, ermöglicht es einem starken Elektrolyten, Elektrizität zu leiten. Je mehr Ionen in der Lösung enthalten sind, desto stärker ist die elektrische Leitung. Elektrolytische Zellen nutzen dieses Prinzip. Ein starker Elektrolyt wird in Wasser gelöst und zwei Stäbe, Kathode und Anode genannt, werden an positive und negative elektrische Ausgänge angeschlossen. Der elektrische Strom fließt durch die Anode, durch die Lösung und tritt aus der Kathode aus, wodurch ein elektrischer Stromkreis entsteht.
Da starke Elektrolyte entweder starke Säuren, Salze oder starke Basen sind, können sie oft anhand ihrer Summenformel bestimmt werden. Salze sind im Allgemeinen ein Metall, das an ein anderes Element gebunden ist. Natriumchlorid (NaCl), allgemein als Kochsalz bekannt, ist eines der am leichtesten erkennbaren Salze. Auch die Summenformel für starke Basen beginnt meist mit einem Metall, endet aber in der Regel mit einem Hydroxidmolekül (OH). Steht Stickstoff (N) in der Summenformel einer Base, handelt es sich höchstwahrscheinlich eher um eine schwache als um eine starke Base und damit auch um einen schwachen Elektrolyten.
Die meisten Säuren sind schwache Säuren und können leicht durch das Wasserstoffatom (H) identifiziert werden, das ihre Summenformeln beginnt. Die sieben starken Säuren beginnen aber auch mit Wasserstoff und werden von Wissenschaftlern, die mit starken Elektrolyten arbeiten, einfach auswendig gelernt. Die starken Säuren sind Bromwasserstoff (HBr), Jodwasserstoff (HI), Schwefelsäure (H2SO4), Salpetersäure (HNO3), Perchlorsäure (HClO4), Chlorsäure (HClO3) und Salzsäure (HCl).