Un électrolyte faible est un type de substance chimique qui ne se dissout pas ou ne se décompose pas dans l’eau et est un mauvais conducteur d’électricité, voire pas du tout. Le terme électrolyte a une signification scientifique et médicale spécifique, mais il est le plus souvent compris comme étant toute forme de sel qui porte une charge électrique. Les électrolytes aident les gens à maintenir une chimie corporelle équilibrée et sont également utiles dans un certain nombre de contextes industriels et de fabrication. Dire qu’un électrolyte est «faible» est généralement une déclaration sur la dégradation de ses charges ioniques et permet aux chercheurs de prédire comment il réagira dans une solution donnée ou dans certaines circonstances. Un électrolyte fort est généralement complètement ionisé dans l’eau et donne un nombre égal de cations, ou d’ions chargés positivement, et d’anions, ou d’ions chargés négativement. En revanche, un électrolyte classé faible ne s’ionisera que légèrement dans l’eau et produira peu d’ions, ces solutions sont donc de mauvais conducteurs d’électricité.
Évaluation de la force électrolytique
La force électrolytique d’une substance peut généralement être déterminée en mesurant la conductance électrique d’une solution de la substance de concentration connue. Des tableaux sont disponibles énumérant la Qsp ou la constante ionique de nombreuses substances, qui est une mesure de leur degré d’ionisation.
Distinguer un électrolyte faible d’un électrolyte fort simplement en inspectant sa formule chimique n’est pas si simple. Les composés faibles seront généralement composés de liaisons covalentes ou de liaisons chimiques dans lesquelles les électrons sont partagés par deux atomes. Un électrolyte fort aura au moins une liaison ionique, dans laquelle les électrons d’un atome sont transférés à un autre pour produire deux ions qui sont ensuite maintenus ensemble par des forces électrostatiques. Cependant, la plupart des liaisons chimiques ont à la fois un caractère ionique et covalent, et donc une certaine connaissance de la chimie est nécessaire pour faire une estimation raisonnable de la force électrolytique d’un composé.
En général, cependant, la plupart des acides organiques et leurs sels, ainsi que les sels de bases organiques, sont faibles du point de vue des électrolytes. Une substance à faible solubilité dans l’eau peut également être classée faible. Il est important de noter, cependant, que d’un point de vue technique, la solubilité n’est pas la même que la force électrolytique.
Ionisation dans l’eau
L’eau pure elle-même n’est pas un bon conducteur d’électricité, et l’eau distillée ou désionisée, dont tous les ions ont été retirés, ne conduit pas facilement un courant électrique. Si un électrolyte fort comme le sel de table, NaCl, est ajouté, cependant, le sel se dissoudra pour donner des ions Na+ et des ions Cl-. Le Na+ est capable d’accepter les électrons du pôle négatif de la source d’alimentation tandis que le Cl- transportera les électrons vers le pôle positif, entraînant un flux net d’électricité à travers la solution. Plus on ajoute de sel, plus la solution sera conductrice, jusqu’à saturation.
Dans un électrolyte faible, cette dissociation en ions ne se produit que dans une faible mesure, typiquement beaucoup moins de 10 %. La grande partie de l’électrolyte faible reste sous sa forme d’origine en solution. Dans de tels cas, il n’y a pas suffisamment d’ions présents pour transporter un courant électrique.
Comprendre les non-électrolytes
En plus des électrolytes faibles et forts, les non-électrolytes sont des substances qui ne s’ionisent pas dans une mesure appréciable en solution aqueuse, et leurs solutions ne conduisent pas du tout l’électricité. La plupart des substances organiques, à moins qu’elles ne contiennent une fonctionnalité acide ou basique, sont des non-conducteurs et donc des non-électrolytes. Le sucre et l’alcool, par exemple, sont des composés organiques sans fonctionnalité acide ou basique et ne produiront donc pas d’ions en solution.
Applications pratiques
Comprendre les différentes façons dont les substances se lient et réagissent au niveau chimique est important pour la plupart des disciplines de fabrication, et identifier et isoler rapidement les électrolytes par force est une partie importante de nombreuses réactions chimiques différentes. Les chimistes et les chercheurs utilisent souvent ce type de connaissances dans un certain nombre d’expériences et de tests différents afin d’obtenir le bon équilibre entre les acides et les bases. Ceci est crucial pour de nombreuses entreprises de fabrication de produits pharmaceutiques et essais médicaux, mais a également des implications pour des éléments tels que la chimie des aliments d’ingénierie et la composition des produits chimiques ménagers et même des produits de beauté.