実験
この実験では、通常、電球、バッテリー、および溶液に浸漬された2つの電極を備えた単純な回路が含まれます。回路が閉じられると、電球が輝きます。電球の明るさは、溶液の導電率に依存します。
強酸対弱酸
* 強酸: これらの酸は溶液中に完全にイオン化します。つまり、イオン(H+と対応する陰イオン)に分解され、ほぼ100%です。たとえば、HClはH+とCl-に解離します。これにより、高濃度のイオンが生成され、電気が非常によく動作します。
* 弱酸: これらの酸は、溶液中に部分的にのみイオン化します。酢酸(CH3COOH)は、H+とCH3COO-に部分的にのみ解離します。 これは、溶液中の遊離イオンが少ないため、導電率が低下することを意味します。
なぜHClが電球の輝きを明るくする
HClは強酸であるため、溶液中にほぼ完全にイオン化し、H+イオンの高濃度を生成します。これらのイオンは電流を容易に運び、より多くの電流が回路を流れるようにし、電球が輝くようにします。
酢酸が電球の輝きを薄暗くする理由
弱酸である酢酸は、部分的にしかイオンではありません。これにより、HClと比較してH+イオンの濃度が低くなります。溶液中の電荷キャリア(イオン)が少ないと、導電率は低く、電球は薄暗くなります。
要約
電球の輝度の違いは、2つの酸のイオン化の違いに直接関係しています。強い酸(HCl)はより完全にイオン化し、より高い導電率とより明るい電球につながります。弱い酸(酢酸)はイオン化を少なくし、導電率が低く、薄球をもたらします。