NON ELETTROLITI: CARATTERISTICHE ED ESEMPI - CHIMICA - 2024

I non elettroliti sono i composti che non si dissociano in acqua o in qualsiasi altro solvente polare per generare ioni. Le sue molecole non si dissolvono in acqua, mantenendo la loro integrità o struttura originale.

I non elettroliti non dissociandosi in ioni, particelle caricate elettricamente, non conducono elettricità. In questo contrasta con i sali, composti ionici, che disciolti in acqua rilasciano ioni (cationi e anioni), che aiutano l'ambiente ad essere un conduttore di elettricità.

Lo zucchero è un esempio di cosa si intende per composto elettrolitico. Fonte: Marco Verch Fotografo professionista e relatore (https://www.flickr.com/photos//46148146934)

L'esempio classico è costituito dal duo zucchero-sale da tavola, lo zucchero essendo un non elettrolita, mentre il sale è un elettrolita. Le molecole di saccarosio nello zucchero sono neutre, non hanno cariche elettriche. D'altra parte, gli ioni Na ⁺ e Cl ^- del sale hanno cariche, rispettivamente positiva e negativa.

La conseguenza di ciò è che una soluzione zuccherina non è in grado di accendere una lampadina in un circuito elettrico, a differenza di una soluzione salina satura, che accende la lampadina.

D'altra parte, l'esperimento potrebbe essere ripetuto direttamente con le sostanze fuse. Lo zucchero liquido non conduce l'elettricità, mentre il sale fuso sì.

Caratteristiche dei non elettroliti

Chimica

I composti non elettrolitici sono composti covalenti. Ciò significa che hanno legami covalenti nelle loro strutture. Il legame covalente è caratterizzato dall'essere formato da una coppia di atomi che hanno elettronegatività uguali o simili.

Pertanto, la coppia di atomi del legame covalente che condividono gli elettroni non si separano quando entrano in contatto con l'acqua, né acquisiscono una certa carica. Invece, l'intera molecola si dissolve, mantenendo inalterata la sua struttura.

Tornando all'esempio dello zucchero, le molecole d'acqua non hanno abbastanza energia per rompere i legami CC o C-OH delle molecole di saccarosio. Inoltre non possono rompere il loro legame glicosidico.

Quello che fanno le molecole d'acqua è avvolgere le molecole di saccarosio e separarle l'una dall'altra; allontanarli, solvatarli o idratarli, fino a quando tutto il cristallo di zucchero scompare agli occhi di chi guarda. Ma le molecole di saccarosio sono ancora nell'acqua, semplicemente non formano più un cristallo visibile.

Per quanto polari siano le molecole di saccarosio, mancano di cariche elettriche, motivo per cui non aiutano gli elettroni a muoversi attraverso l'acqua.

Riassumendo le caratteristiche chimiche: i non elettroliti sono composti covalenti, che non si dissociano in acqua, né vi apportano ioni.

Fisico

Per quanto riguarda le caratteristiche fisiche di un non elettrolita, ci si può aspettare che sia costituito da un gas non polare oa bassa polarità, nonché da un solido con basso punto di fusione e di ebollizione. Questo perché, essendo composti covalenti, le loro interazioni intermolecolari sono più deboli rispetto a quelle dei composti ionici; ad esempio, sali.

Inoltre, possono essere liquidi, purché non si dissocino in ioni e mantengano intatta la loro integrità molecolare. Qui viene nuovamente menzionato il caso dello zucchero liquido, dove le sue molecole di saccarosio sono ancora presenti senza aver subito la rottura di nessuno dei loro legami covalenti.

Un non elettrolita non deve essere in grado di condurre l'elettricità indipendentemente dal suo stato fisico. Se si scioglie a causa dell'azione della temperatura, o se si dissolve in acqua o in qualsiasi altro solvente, non deve condurre elettricità né contribuire ioni all'ambiente.

Il sale, ad esempio, allo stato solido non è elettrolitico; non conduce elettricità. Tuttavia, una volta sciolto o disciolto in acqua, si comporta come un elettrolita avendo i suoi ioni Na ⁺ e Cl ^- liberi di muoversi.

Esempi di non elettroliti

Gas non polari

I gas non polari, come ossigeno, azoto, metano, fluoro, cloro, monossido di carbonio, elio e altri gas nobili, non conducono elettricità quando "disciolti" in acqua. Ciò è dovuto in parte alla loro bassa solubilità e anche al fatto che non reagiscono con l'acqua per formare acidi.

Ad esempio, l'ossigeno, O ₂ , non si dissocia in acqua per generare O ^2- anioni liberi. Lo stesso ragionamento vale per i gas N ₂ , F ₂ , Cl ₂ , CO, ecc. Questi gas sono avvolti o idratati dalle molecole d'acqua, ma senza che i loro legami covalenti si rompano in qualsiasi momento.

Anche se tutti questi gas venissero contati, non sarebbero in grado di condurre l'elettricità a causa della totale assenza di cariche elettriche nei seni dei loro liquidi non polari.

Tuttavia, esistono gas non polari che non possono essere classificati come non elettroliti in quanto tali. L'anidride carbonica, CO ₂ , non è polare, ma può dissolversi in acqua per produrre acido carbonico, H ₂ CO ₃ , che a sua volta ^{fornisce gli} ioni H ⁺ e CO ₃ ^2- ; sebbene di per sé non siano buoni conduttori di elettricità, poiché H ₂ CO _{3 è} un elettrolita debole.

Solventi

I solventi, come acqua, etanolo, metanolo, cloroformio, tetracloruro di carbonio, acetonitrile e altri, non sono elettroliti, per questo la quantità di ioni generata dai loro equilibri di dissociazione è trascurabile. L'acqua, ad esempio, produce quantità trascurabili di ioni H ₃ O ⁺ e OH ^- .

Ora, se questi solventi possono accogliere gli ioni, si trasformeranno in soluzioni elettrolitiche. È il caso dell'acqua di mare e delle soluzioni acquose sature di sali.

Solidi organici

Tralasciando eccezioni come i sali organici, la maggior parte dei solidi, principalmente quelli organici, sono non elettroliti. È qui che entra di nuovo lo zucchero e l'intera famiglia dei carboidrati.

Tra i solidi non elettrolitici possiamo citare i seguenti:

-I grassi

-Alcani ad alta massa molecolare

-Gomme

-Schiuma di polistirolo

-Resine fenoliche

-Plastiche in genere

-Antracene

-Caffeina

-Cellulosa

-Benzofenone

-Cristalli di miele

-Asfalto

-Urea

Commento finale

Come commento finale, verrà fatto un riassunto finale delle caratteristiche generali di un non elettrolita: sono composti covalenti, prevalentemente non polari, anche se con diverse eccezioni polari, come lo zucchero e il ghiaccio; Possono essere gassosi, liquidi o solidi, purché non abbiano ioni o li generino quando disciolti in un solvente appropriato.

Riferimenti

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