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   電解質(zhì)和非電解質(zhì)，試驗(yàn)物質(zhì)導(dǎo)電性的裝置如圖4.1所示

    取燒杯一只,另取圓形木板一塊,木板比燒杯口路大些,中開兩孔各插石墨棒一根.石墨棒上各連出一根金屬導(dǎo)線,其中一根直接與頭相連接,另一根則通過一個(gè)燈泡后再與插頭相連接接.試驗(yàn)時(shí),先把要試驗(yàn)的物質(zhì)(固態(tài)的、液態(tài)的或水溶液液)放入燒杯內(nèi),使石墨棒的下端插入其中,然后把插頭和電源相連接.如果燈泡發(fā)亮,表示試驗(yàn)的物質(zhì)能夠?qū)щ?如果燈泡不亮,說明試驗(yàn)的物質(zhì)不易導(dǎo)電。

    各種物質(zhì)導(dǎo)電性的試驗(yàn)結(jié)果,如下面的表4·1所示示:

    從上表可以看出:干燥的鹽類(例如氯化鈉)、堿類(例如氫氧化鈉)在固態(tài)時(shí)雖然不能導(dǎo)電,但在熔融狀態(tài)或溶解于水所成的溶液都能導(dǎo)電;無水的酸(例如純硫酸)在液態(tài)時(shí)雖然不能導(dǎo)電,但它們的水溶液能夠?qū)щ?蔗糖、酒精、純水則不論是固態(tài)、液液態(tài)或者是它們的水溶液都不能導(dǎo)電③。

    在化學(xué)上,把在溶解或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷奈镔|(zhì)叫做電解質(zhì),不能導(dǎo)電的物質(zhì)叫做非電解質(zhì).鹽類、堿類、酸類等都是電解質(zhì),蔗糖、酒精以及大部分的有機(jī)化合物都是非電解質(zhì)。

①氯化鈉的熔點(diǎn)是805C.

②氫氧化鈉的熔點(diǎn)是328°C.
③這里所講的“不能導(dǎo)電”,確切地說應(yīng)該是“幾乎不能導(dǎo)電”.在后面將會(huì)學(xué)習(xí)到,它們并不是絕對(duì)不能導(dǎo)電,只是導(dǎo)電能力極其微弱,不能使導(dǎo)電性試驗(yàn)器的燈泡發(fā)亮罷了。

電解質(zhì)的電離  我們?cè)鯓觼斫忉岆娊赓|(zhì)在一定條件下所表現(xiàn)出的導(dǎo)電性呢?我們們知道,物質(zhì)導(dǎo)電是由帶電的微粒移動(dòng)的結(jié)果(例如金屬導(dǎo)電是由于金屬體內(nèi)電子的移動(dòng)).根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論來看,電解質(zhì)的導(dǎo)電是由于它們分子里(或在溶解過程里產(chǎn)生出來的)帶電的離子的移動(dòng)。

    鹽類、堿類大多都是離子化合物(§3·4),它們的分子是由帶正電的陽離子和帶負(fù)電的陰離子所組成.,例如,氯化鈉是由帶正電的鈉離子(Na+)和帶負(fù)電的氯離子(CI-)所組成;氫氧化鈉是由帶正電的鈉離子(Na)和帶負(fù)電的氫氧根離子(OH)所組成等等.酸類雖不是離子化合物,它們分子里原來也不含有離子,但它們分子里的共價(jià)鍵有很強(qiáng)的極性(3-4)即原子和原子(或原子團(tuán))間的共用電子對(duì),強(qiáng)烈地偏向于對(duì)電子吸引力較大的那個(gè)原子(或原子團(tuán)).這種分子在受到某種外力作用(例如溶劑分子的作用)時(shí),原來已經(jīng)偏得很厲害的共用電子對(duì),有可能進(jìn)一步完全轉(zhuǎn)移給那個(gè)對(duì)電子具有較強(qiáng)吸引力的原子(或原子團(tuán)).這時(shí),分子也就分裂成為離子了。

    蔗糖、酒精等有機(jī)化合物分子里的共價(jià)鍵的極性一是很弱的,即使在溶劑分子的作用下,這些物質(zhì)的分子仍然不能分裂成為離子,因此這類物質(zhì)沒有導(dǎo)電性。

    顯然,對(duì)于那些具有非極性鍵的非金屬單質(zhì),例如氯氣(C12)、氧氣(O2)、氫氣(1)等,它們的分子將更難分裂成為離子,因此它們更不可能會(huì)有導(dǎo)電性,它們都是非電解質(zhì)。

    但是,離子化合物不論在固態(tài)或液態(tài)時(shí)都含有離子,為什么它們?cè)诠虘B(tài)時(shí)不能導(dǎo)電,而一定要在液態(tài)(熔融狀態(tài))或溶解于水時(shí)才有導(dǎo)電性呢?

    原來在固態(tài)的離子化合物里,陽離子和陰離子是一個(gè)個(gè)相間地、很有規(guī)律地排列著的.在陽離子和陰離子間存在著一種強(qiáng)烈的吸引力(即靜電引力),使得這些離子不能自由移動(dòng),當(dāng)固態(tài)的離子化合物受熱熔化時(shí),原來排列列得很整齊的陽離子和陰離子,變得雜亂起來,離子間相互作用的力有部分被抵消了;同時(shí)由于溫度升高,離子的活動(dòng)也加強(qiáng)了,它們?cè)谌垡孩倮锬軌虮容^自由地移動(dòng),另外,當(dāng)固態(tài)的離子化合物溶解于水時(shí),由于水分子的作用,晶體表面上的離子和晶體內(nèi)部的離子之間的引力大為減弱,在水分子的吸引下,晶體表面上的離子逐漸進(jìn)入溶液(溶解).在溶液里,每一個(gè)離子的周圍,都被若干個(gè)水分子所包圍,稱為“水合離子”,這種“水合離子”也能夠在溶液里比較自由地運(yùn)動(dòng)。

    由此可以看出,離子化合物在固態(tài)時(shí)不能導(dǎo)電,是由于固態(tài)離子化合物里的離子不能自由移動(dòng)的緣故.因此,物質(zhì)里含有離子,并不能就斷定這種物質(zhì)一定具有導(dǎo)電性;只有當(dāng)物質(zhì)里含有的離子(或水合離子)是能夠在熔液(或溶液)里自由移動(dòng)時(shí),才有導(dǎo)電的性質(zhì).換句話說,電解質(zhì)的導(dǎo)電性是電解質(zhì)里的能夠自由移動(dòng)的離子(簡稱自由離子)的性質(zhì)前已述及,具有強(qiáng)極性鍵的化合物,例如酸類溶解于水時(shí),由于水分子的作用,它們的分子分裂成為帶電的離子,這種離子也是以自由離子的形式存在于溶液中的,因此它們的溶液也具有導(dǎo)電性。

    電解質(zhì)溶解于水或受熱熔化時(shí)產(chǎn)生自由離子的過程,叫做電離.電解質(zhì)的導(dǎo)電性是電解質(zhì)電離的結(jié)果;非電解質(zhì)不

能電離,因此非電解質(zhì)沒有導(dǎo)電性。

①這里講的是熔液,不是溶液.熔液就是熔融狀態(tài)下的液體.