Soru:
Bir fen bilgisi öğretmeni, "Saf su yalıtkandır ancak içine tuz veya asit karıştırılırsa iletken hale gelir" demiştir. Bu durumun nedenini, iletkenlik ile serbest yük taşıyıcıları (\(e^-\) ve \(ion^+\)/\(ion^-\)) arasındaki ilişkiyi düşünerek açıklayınız.
Çözüm:
💡 Elektrik akımı, bir maddenin içinde serbestçe hareket edebilen yük taşıyıcılarının (elektronlar veya iyonlar) varlığı sayesinde oluşur.
- ➡️ 1. Adım - Saf Su: Saf su (\(H_2O\)), nötr moleküllerden oluşur. İçinde serbestçe hareket edebilen yük taşıyıcıları (elektron veya iyon) yok denecek kadar azdır. Bu nedenle elektriği çok zayıf iletir, yani bir yalıtkan gibi davranır.
- ➡️ 2. Adım - Tuz veya Asit Eklenmesi: Suya sofra tuzu (\(NaCl\)) gibi bir bileşik eklendiğinde, tuz suda çözünür ve pozitif yüklü sodyum iyonları (\(Na^+\)) ile negatif yüklü klor iyonları (\(Cl^-\)) oluşur. Benzer şekilde asitler de suda çözündüğünde pozitif hidrojen iyonları (\(H^+\)) verir.
- ➡️ 3. Adım - İletkenlik Mekanizması: Bu pozitif ve negatif iyonlar, su içinde serbestçe hareket edebilir. Elektrik devresine bağlandığında, bu serbest iyonlar elektrik yükünü taşır ve akımın akmasını sağlar. Yani, su artık bir iletken haline gelir.
✅ Sonuç: Saf suyun içinde yük taşıyıcısı yokken, tuzlu veya asitli suda bol miktarda serbest iyon bulunur. Bu iyonlar elektrik akımını taşıdığı için madde iletken özellik kazanır.
