Bir deneyde öğrenciler saf su, tuzlu su, şekerli su ve maden suyunun elektrik iletkenliğini test ediyor. Hangi numunedeki çözelti elektrik akımını en iyi şekilde iletir?
A) Saf su
B) Tuzlu su
C) Şekerli su
D) Maden suyu
Bir çözeltinin elektrik akımını iletebilmesi için, içerisinde serbestçe hareket edebilen yüklü parçacıklar, yani iyonlar bulunması gerekir. Bu bilgiyi aklımızda tutarak seçenekleri inceleyelim:
- Saf su (A seçeneği): Saf su, moleküler yapıda olduğu için çok az sayıda iyon içerir (suyun kendi kendine iyonlaşmasıyla oluşan H$^+$ ve OH$^-$ iyonları çok düşüktür). Bu nedenle elektrik akımını yok denecek kadar az iletir, pratik olarak yalıtkan kabul edilir.
- Tuzlu su (B seçeneği): Tuz (sodyum klorür, NaCl) suda çözündüğünde, sodyum iyonlarına (Na$^+$) ve klor iyonlarına (Cl$^-$) ayrışır. Bu iyonlar suda serbestçe hareket edebilir ve elektrik akımını çok iyi bir şekilde iletirler. Deniz suyu gibi tuzlu sular bu yüzden iyi birer iletkendir.
- Şekerli su (C seçeneği): Şeker (sükroz gibi) suda çözündüğünde moleküler yapısını korur ve iyonlarına ayrışmaz. Sadece su molekülleri arasına dağılır. Dolayısıyla, elektrik akımını iletecek serbest iyonlar oluşmaz ve şekerli su elektriği iletmez.
- Maden suyu (D seçeneği): Maden suyu, içerisinde çözünmüş halde çeşitli mineraller (kalsiyum, magnezyum, bikarbonat gibi) barındırır. Bu mineraller suda iyonlar halinde bulunur. Bu nedenle maden suyu, saf suya göre elektriği daha iyi iletir. Ancak, genellikle tuzlu suya göre daha fazla ve daha yoğun iyon içeren tuzlu su kadar iyi bir iletken değildir.
Yukarıdaki açıklamalara göre, elektrik akımını en iyi şekilde ileten çözelti, içerisinde en fazla ve en serbest iyon bulunduran çözeltidir. Bu da tuzlu sudur.
Cevap B seçeneğidir.
