[高瞻自然科學教育資源平台] 電解質(electrolyte)

台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

電解質(electrolyte)是在固體狀態時不能導電，但溶於水溶液中或在熔融狀態下就能夠導電化合物。瑞典化學家阿瑞尼士(S. Arrhenius)於 1884 年提出解離說，用以解釋電解質的性質，其學說內容包括：

1. 電解質溶於水會形成帶電的離子(ion)；而這個分解形成離子步驟稱為解離(dissociation)。
2. 溶液中正離子所帶的總電量與負離子所帶的總電量恰好相等，這是因為溶液一定是電中性；但正離子的個數與負離子的個數未必相等。
3. 離子可在水溶液中自由的地移動，當通以電流時，正離子移向負極，負離子移向正極，這些移動的離子，形成水溶液中的電流，所以水溶液可以導電。

「離子」的觀念在阿瑞尼士之前數十年就已經被提出，最早是由法拉第(M. Faraday)進行電解反應的研究時所提出。帶正電荷的離子叫正離子或陽離子(cation)，帶負電荷的離子叫負離子或陰離子(anion)。但是法拉第當時以為水溶液必需經由電解反應才能產生離子。後來，阿瑞尼士修正此觀點。

化合物依據其水溶液導電性質的檢測，其可簡分為電解質與非電解質(non-electreolyte)兩大類。酒精或糖等物質溶於水後並不能導電，通電後也不會產生任何化學變化，這些物質便稱為非電解質。電解質溶於水後能導電，通電後往往也會產生化學變化。各種電解質在水溶液導電的難易程度皆有不同，這與溶質(solute)與溶劑(solvent)分子之間的交互作用有關，在稀薄水溶液中大部分的溶質粒子都發生解離者，稱為強電解質(strong electrolyte)；解離程度較低者，稱為強電解質(weak electrolyte)。

一般可將電解質區分為酸(acid)、鹼(base)、鹽(salt)三大類。依照阿瑞尼士學說，在水中解離可產生陽離子為氫離子(H⁺)的電解質稱為酸；在水中解離可產生陽離子為氫氧離子(OH^-)的電解質稱為鹼；酸鹼中和反應產生的電解質稱為鹽。分別舉例如下： 酸類：醋酸(CH₃COOH)、鹽酸(HCl)以及硫酸(H₂SO₄)等。 鹼類：熟石灰（學名氫氧化鈣 Ca(OH)₂）、氨(NH₃)以及燒鹼（學名氫氧化鈉 NaOH）等。 鹽類：食鹽（學名氯化鈉 NaCl）；硝（學名硝酸鉀 KNO₃）等。

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參考資料

• Electrolyte | encyclopedia article by TheFreeDictionary
• Svante Arrhenius | encyclopedia article by TheFreeDictionary

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