Bir öğrenci laboratuvarda farklı çözeltilerin elektrik iletkenliğini test ediyor. Aşağıdaki çözeltilerden hangisinin elektrik iletkenliği en yüksektir?
A) Saf su
B) Şeker çözeltisi
C) Seyreltik tuz çözeltisi
D) Alkol çözeltisi
Sevgili öğrenciler, bir çözeltinin elektrik iletkenliğini anlamak için temel prensibi hatırlayalım: Bir çözeltinin elektrik akımını iletebilmesi için içinde serbestçe hareket edebilen yüklü parçacıklar, yani iyonlar bulunması gerekir. İyonlar ne kadar fazlaysa ve ne kadar serbest hareket edebiliyorsa, iletkenlik de o kadar yüksek olur.
- A) Saf su: Saf su, çok az miktarda kendi kendine iyonlaşma ($H_2O \rightleftharpoons H^+ + OH^-$) gösterir. Bu nedenle, içinde çok az sayıda iyon bulunur ve elektrik akımını yok denecek kadar az iletir. Neredeyse bir yalıtkan gibidir.
- B) Şeker çözeltisi: Şeker (örneğin glikoz veya sakkaroz) suda çözündüğünde moleküler yapısını korur. Yani, şeker molekülleri suya dağılır ama iyonlarına ayrışmaz. Serbest iyonlar olmadığı için şeker çözeltisi elektrik akımını iletmez.
- C) Seyreltik tuz çözeltisi: Tuz (örneğin sodyum klorür, $NaCl$) iyonik bir bileşiktir. Suda çözündüğünde, pozitif yüklü sodyum iyonlarına ($Na^+$) ve negatif yüklü klorür iyonlarına ($Cl^-$) ayrışır. Bu serbest iyonlar, elektrik akımını taşıyarak çözeltinin iletken olmasını sağlar. Seyreltik olsa bile, diğer seçeneklere göre çok daha fazla iyon içerir.
- D) Alkol çözeltisi: Alkol (örneğin etanol) de şeker gibi moleküler bir bileşiktir. Suda çözündüğünde iyonlarına ayrışmaz, moleküler yapısını korur. Bu nedenle, alkol çözeltisi de elektrik akımını iletmez.
Yukarıdaki açıklamalara göre, elektrik akımını iletmek için gerekli olan serbest iyonları en fazla içeren çözelti, seyreltik tuz çözeltisidir. Bu yüzden elektrik iletkenliği en yüksek olan da o olacaktır.
Cevap C seçeneğidir.
