A primeira pilha elétrica surgiu em 1800, criada pelo cientista italiano Volta. Após sua descoberta, iniciou-se um período de experiências e dentre elas havia uma que consistia em mergulhar as pontas de dois fios condutores ligados a uma pilha em diferentes soluções, intercalando no circuito uma lâmpada de prova. Observaram que algumas soluções conduziam corrente elétrica, como a solução aquosa de sal de cozinha, e outras não. Várias teorias tentaram explicar tal fato, mas somente a de Arrhenius foi aceita. Ela surgiu a partir das experiências do físico-químico sueco Svant August Arrhenius (1859-1927), realizadas com a passagem de corrente elétrica através de soluções aquosas, formulou-se a hipótese de que essas continham os íons, partículas carregadas. Diante disso, Arrhenius instituiu a teoria da dissociação iônica. Show Teoria de Arrhenius A teoria diz que uma substância dissolvida em água se divide em partículas cada vez menores, mas, em alguns casos a divisão nas moléculas se interrompe e então a solução não consegue conduzir corrente elétrica. As experiências de Arrhenius formularam os fenômenos da dissociação iônica e ionização: Segundo Arrhenius, os íons positivos, os cátions, os íons negativos e os ânions são oriundos de determinadas substâncias dissolvidas em água. Sendo assim, duas soluções aquosas: uma de sal de cozinha (NaCℓ) e outra de soda cáustica (NaOH) foram utilizadas para experimentar a condutividade elétrica. O fenômeno da dissociação iônica foi comprovado por Arrhenius, quando verificou em ambos os casos a passagem de corrente elétrica associando-a a existência de íons livres nas soluções. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Exemplo da dissociação iônica do NaCℓ em água: A água é uma substância constituída por moléculas polares, o pólo negativo está situado no átomo de oxigênio e o pólo positivo está nos átomos de hidrogênio. A solução iônica é obtida da interação entre H2O e NaCℓ. Arrhenius atentou para os seguintes fatos ao experimentar a condutividade de compostos moleculares, como o açúcar (C12H 22O 11) e o ácido clorídrico (HCℓ), e concluiu que: • Na solução aquosa de açúcar não existe íons, por não conduzir corrente elétrica. Sendo assim, o açúcar dissolveu somente na água. • Confirmou a existência de íons livres, devido à condução de corrente elétrica pela solução aquosa de ácido clorídrico. O HCℓ é um composto constituído por moléculas, sendo assim os íons são formados mediante a quebra dessas moléculas pela água. Esse fenômeno é designado ionização.
As soluções químicas são misturas ou dispersões homogêneas. A sua formação depende de dois constituintes principais, o soluto e o solvente.
O soluto, que é considerado o dispersor, pode ser definido como a substância dissolvida, ou seja, a que se distribui no interior de outra substância na forma de pequenas partículas. Essas partículas devem apresentar o diâmetro de até 1 nanômetro (1nm = 10-9 metros), o que significa que, mesmo com um ultramicroscópio, somente uma única fase ao longo de toda a solução é vista. Além disso, em razão do tamanho das partículas dispersas, essas misturas não podem ser separadas por meio de técnicas físicas, como a filtração, a decantação e a centrifugação, mas somente por meio de técnicas químicas, como a destilação. Assim, as partículas não se sedimentam com o passar do tempo, mas ficam suspensas ao longo de toda a sua extensão.
O solvente é a substância chamada de dispersante, ou seja, é a que permite que o soluto distribua-se em seu interior. Exemplos de solutos e solventes Um exemplo de solução bem simples que ajuda na compreensão do papel do soluto e do solvente é uma mistura de água e sal. Quando o sal está separado, nós visualizamos seus cristais, mas, ao adicioná-lo à água, ele “some”, ou seja, distribui-se na água. Suas estruturas são separadas e ficam de um tamanho tão pequeno que não é possível visualizá-las. Desse modo, concluímos que o sal é o soluto, e a água é o solvente. A água é chamada, muitas vezes, de solvente universal, pois uma grande quantidade de substâncias dissolve-se nela, mas nem sempre ela é o solvente. A gasolina usada atualmente, por exemplo, contém cerca de 25% de etanol (álcool) dissolvido nela, ou seja, nesse caso, o soluto é o álcool e o solvente é a gasolina. Esse fato também evidencia que geralmente o solvente está em maior quantidade que o soluto, apesar disso não ser uma regra geral. Além disso, os solutos que se dissolvem na água são polares, assim como a água. Por outro lado, os solutos apolares dissolvem-se apenas em solventes apolares. Essa é uma regra conhecida como “semelhante dissolve semelhante”. É por isso que o óleo (apolar) não se dissolve na água (polar). Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Classificações das soluções quanto ao tipo de soluto dissolvido Dependendo do tipo de soluto que está dissolvido no solvente, a solução formada pode ser eletrolítica (conduz corrente elétrica) ou não eletrolítica (não conduz corrente elétrica). a) Solução eletrolítica A solução eletrolítica também é chamada de solução iônica porque apresenta íons (espécies químicas com cargas elétricas que são responsáveis por conduzir corrente elétrica). Para formar esse tipo de solução, o soluto pode ser iônico, isto é, formado por íons, ou molecular e sofrer ionização. Um exemplo de soluto iônico é o sal de cozinha (NaCl). Ao ser colocado na água, ele tem o seu ânion Cl- atraído pela parte positiva da água (H+), enquanto seu cátion Na+ é atraído pela parte negativa da água (oxigênio). Após essa separação, esses íons ficam dispersos, o que configura o fenômeno chamado de dissociação iônica.
Um exemplo de soluto molecular é o HCl, cuja fórmula é formada por uma ligação covalente ou por um compartilhamento de um par de elétrons entre o H e o Cl, o que significa que não há íons. Todavia, ao entrar em contato com a água, ele reage e forma os íons H+ e Cl-. b) Solução não eletrolítica No entanto, vale ressaltar que as soluções não eletrolíticas ou moleculares são formadas unicamente pela dissolução de solutos moleculares que não reagem com a água. É o caso do açúcar (sacarose – C12H22O11) quando dissolvido em água. Inicialmente os seus cristais estão muito agrupados, mas, em água, eles separam-se até ficarem imperceptíveis. Porém, suas moléculas não se rompem e continuam sendo C12H22O11. Como não há íons, a solução não conduz eletricidade. Por Jennifer Fogaça Quais são as partículas responsáveis pela corrente elétrica na solução aquosa água sal?Isso significa que alguns compostos, como por exemplo, os iônicos, geram íons (partículas carregadas) quando dissolvidos na água. Isso faz com que essa solução iônica conduza corrente elétrica.
Como a água com sal conduz eletricidade?A eletricidade é um fluxo constante de elétrons ou partículas eletricamente carregadas por meio de uma substância. A água salgada é uma mistura de que contém sais como o NaCl, que ao se dissolver na água libera íons Na+ e Cl- que são os responsáveis pela condução da corrente elétrica.
Que tipo de partículas podem ser responsáveis pela condução de eletricidade?Esses portadores de carga são os elétrons, partículas muito leves e de carga elétrica negativa.
Quais são as substâncias que conduzem corrente elétrica?A maioria dos metais conduz eletricidade. Outros elementos com alta condutividade elétrica são alumínio, zinco, níquel , ferro e platina. Latão e bronze são ligas eletricamente condutoras , ao invés de elementos.. Prata.. Cobre.. Alumínio.. Zinco.. Níquel.. Latão.. Bronze.. |
Quais são as partículas responsáveis pela condução de eletricidade na solução de sal em água?
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