電流を伝導する化合物は、静電力または引力によって一緒に保持されます。それらには、陽イオンと呼ばれる正に帯電した原子または分子と、陰イオンと呼ばれる負に帯電した原子または分子が含まれています。これらの化合物は固体状態では電気を通しませんが、水に溶解するとイオンが解離して電流を流すことができます。高温でこれらの化合物が液体になると、陽イオンと陰イオンが流れ始め、水がなくても電気を通すことができます。非イオン性化合物、またはイオンに解離しない化合物は、電流を伝導しません。電球をインジケーターとして使用して、水性化合物の導電率をテストする簡単な回路を作成できます。このセットアップのテスト化合物は回路を完成させ、電流を伝導できる場合は電球をオンにします。
導電率の高い化合物
化合物が電流を伝導できるかどうかを判断する最も簡単な方法は、その分子構造または組成を特定することです。導電性の強い化合物は、水に溶解すると完全に荷電した原子や分子、またはイオンに解離します。これらのイオンは効果的に移動し、電流を運ぶことができます。イオンの濃度が高いほど、導電率が高くなります。食卓塩、または塩化ナトリウムは、強い導電性を持つ化合物の例です。水中では、プラスに帯電したナトリウムイオンとマイナスに帯電した塩素イオンに解離します。硫酸アンモニウム、塩化カルシウム、塩酸、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム、硝酸亜鉛は、強力な電解質としても知られる、導電率の高い化合物の他の例です。強い電解質は無機化合物である傾向があり、炭素原子を欠いていることを意味します。有機化合物、または炭素含有化合物は、多くの場合、弱い電解質であるか、非導電性です.
弱導電性化合物
水中で部分的にしか解離しない化合物は、弱い電解質であり、電流の伝導性が低くなります。酢に含まれる化合物である酢酸は、水中でわずかにしか解離しないため、弱電解質です。水酸化アンモニウムは、導電率の低い化合物の別の例です。水以外の溶媒を使用すると、イオン解離が変化し、電流を運ぶ能力が変化します。弱電解質のイオン化は通常、温度の上昇とともに増加します。水中のさまざまな化合物の導電率を比較するために、科学者は特定の導電率を使用します。特定のコンダクタンスは、特定の温度 (通常は摂氏 25 度) における水中の化合物の導電率の尺度です。比コンダクタンスは、センチメートルあたりのジーメンスまたはマイクロシーメンスの単位で測定されます。汚染された水にはより多くのイオンが含まれており、より多くのコンダクタンスを生成できるため、水質汚染の程度は特定のコンダクタンスを測定することで判断できます。
非導電性化合物
水中でイオンを生成しない化合物は、電流を伝導できません。砂糖、またはスクロースは、水に溶けるがイオンを生成しない化合物の例です。溶解したスクロース分子は水分子のクラスターに囲まれており、「水和」していると言われていますが、電荷を帯びていません。炭酸カルシウムなどの水に溶けない化合物も導電性がなく、イオンを生成しません。導電性には荷電粒子の存在が必要です。
金属の導電率
電気伝導性には、荷電粒子の移動が必要です。電解質または液化または溶融イオン化合物の場合、正および負に帯電した粒子が生成され、動き回ることができます。金属では、正の金属イオンが、移動できない剛体の格子または結晶構造に配置されています。しかし、正の金属原子は、自由に動き回って電流を運ぶことができる電子の雲に囲まれています。温度が上昇すると、電気伝導率が低下します。これは、同様の状況下での電解質による伝導率の増加とは対照的です。
