實驗結(jié)果證明:蔗糖溶液和干燥氯化鈉不能使燈泡發(fā)亮，說明它們都不能導電;而氯化鈉溶液、氫氧化鈉溶液、稀鹽酸溶液以及熔融的氯化鈉則能使燈泡發(fā)亮，說明它們都能導電。
化學上把溶解于水后或在熔融狀態(tài)下能導電的物質(zhì)叫做電解質(zhì)，不能導電的物質(zhì)叫做非電解質(zhì)。例如，氯化鈉、氫氧化鈉、鹽酸等都是電解質(zhì)，蔗糖、酒精、甘油等都是非電解質(zhì)。
為什么氯化鈉溶液(或熔融狀態(tài)下的氯化鈉)、鹽酸溶液等能夠?qū)щ?，而蔗糖溶液、干燥氯化鈉等卻不能夠?qū)щ娔?
我們知道電流是由帶電微粒定向移動而形成的，金屬導電就是由于金屬中自由電子的定向移動。物質(zhì)溶于水后(或在熔融狀態(tài)下)能夠?qū)щ姡蔷驼f明在此溶液(或熔化而成的液體)里一定存在著能自由移動的帶電微粒，這種微粒已證實不是電子而是離子。
電解質(zhì)溶液里離子的形成與電解質(zhì)的性質(zhì)以及電解質(zhì)和溶劑分子間的相互作用力有關。
2.電解質(zhì)的電離過程。電解質(zhì)電離成為離子的過程，分兩種情況來討論:
(1)離子型化合物。以氯化鈉為例，氯化鈉是由Na?和 Cl?構(gòu)成的離子型晶體組成。呈固態(tài)時，雖然Na?和Cl?在不斷振 動，但由于靜電引力，Na?和Cl?相互吸引不能自由移動，因而干燥的NaC1晶體不能導電。由于水分子是一端顯正電另一端顯負電的極性分子，當NaCl固體加到水中時，一 些水分子以它的正極和NaCl晶體表面上的Cl?相吸引，另一些水分子則以它們的負極和晶體表面上的Na?相吸引。由于水分子的作用，使Na? 和Cl?之間的引力削弱，就會脫離晶體表面進入溶液，成為被水分子包圍的能夠自由移動的水合離子，如圖7-2所示。固體氯化鈉 在高溫下，Na?和Cl運動速度加劇。當溫度達到NaCl的融點時，Na?、Cl?具有一定的能量足以使鈉離子和氯離子擺脫晶格的固 定排列而成為液體，Na?和Cl?成為可自由移動的離子。由于NaCI溶液或熔融的NaCl都有可以自由移動的離子，所以在外電場作用下，離子就作定向移動，因而具有導電性。
(2)極性共價鍵組成的化合物。以HCI為例，當HCI分子溶于水時，同樣，HCl分子的兩極由于各受水分子中異極的吸引，使氫與氯之間的極性共價鍵發(fā)生了變化，使它們原來共用的一對電子脫離了氫原子而轉(zhuǎn)移到氯原子上，于是就形成了帶正電 荷的氫離子( H?)和帶負電荷的氯離子(Cl?)的水合離子，如圖7-3所示。所以HCI溶液也能導電。
蔗糖、酒精等非電解質(zhì)物質(zhì)的分子與電解質(zhì)分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，它們的極性鍵很弱，溶解于水時，水分子不能把它們分離成離子;因此在這些化合物的溶液中沒有離子只有其分子均勻地分散在水中，所以它們的溶液不能導電。
電解質(zhì)溶于水或受熱熔化而離解成自由移動的離子的過程叫做電離(或叫離解)。每種電解質(zhì)都能電離生成一種帶正電荷的正離子(或叫陽離子)和一種帶負電荷的負離子(或叫陰離子)。正負離子所帶電荷的總和是相等的，所以整個溶液仍保持電中性。
電解質(zhì)在水溶液中的電離可用電離式表示，例如，
NaCl→Na?+Cl?
HCI→H?+Cl?
Ca(OH)?→Ca²?+2OH?
應該注意，電離與上章談的溶解是兩個不同的概念，它們之間既有本質(zhì)區(qū)別，又有密切聯(lián)系。溶解是物質(zhì)以分子(或離子)形式均勻分散到溶劑中形成溶液的過程。無論是電解質(zhì)，還是非電解質(zhì)，在水中或多或少都能溶解。而電離是指物質(zhì)的分子離解成能自由移動的正、負離子的過程。非電解質(zhì)雖然能溶解但并不發(fā)生電離，只有電解質(zhì)溶于水時才會發(fā)生電離，當然電解質(zhì)的溶解和電離是同時發(fā)生的。
可見溶液中的離子不是由于電流的作用才產(chǎn)生的，而是當電解質(zhì)溶于水時形成的。溶液通電流時，只是使溶液中的正、負離子分別向陰、陽極作定向移動，從而傳導電流。非電解質(zhì)溶液中沒有離子存在，因此不能導電。
二、強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
雖然所有電解質(zhì)溶液都能夠?qū)щ?，但各種不同電解質(zhì)溶液導電能力的強弱卻不一樣。利用圖7-1的裝置，可以粗略地測試溶液導電能力的強弱。
把濃度相同的HCI和NH?溶液在同一裝置中作試驗。試驗結(jié)果表明:當電極插入HCl溶液時，燈泡很亮;而當插入NH?溶液時，燈泡較暗。燈泡愈亮，溶液通過的電流愈強，溶液的導電性愈好。上述試驗也就說明了HCI溶液的導電能力比NH?溶液的強。
如上所述，溶液的導電是由于其中有離子的緣故。由此可知，溶液導電性的強弱必與溶液單位體積內(nèi)存在的離子多少有關。一般說來，單位體積內(nèi)離子越多，其導電能力越強。不同電解質(zhì)在相同條件(如溫度、濃度相同)下，在水中電離的程度是不同的。通常根據(jù)電解質(zhì)電離程度的大小，把電解質(zhì)分為強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)兩類。具有典型離子鍵的化合物，如強堿( NaOH和KOH等)、大部分鹽類( NaCl和CaCl?等)和強極性共價鍵化合物(如HCl等)，在極性水分子作用下能夠完全電離，這種在水溶液中能夠完全電離的電解質(zhì)稱為強電解質(zhì)。而那些具有弱極性鍵的化合物，如NH?、HAc(醋酸)等溶于水時只有部分分子電離，大部分仍是呈分子狀態(tài)，這種在水溶液中只能部分電離的電解質(zhì)稱為弱電解質(zhì)。
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