starke und schwache Elektrolyte

NaCl (s) –> Na ⁺ (aq) + Cl ^– (aq)

Positiv geladene Elemente wie Na ⁺ sind die Kationen und werden „Natriumkationen“ genannt, und negativ geladene Elemente wie Cl ^– sind die Anionen und werden „Chloridanionen“ genannt. Die Klammern (aq) zeigen an, dass sie in einem wässrigen Medium gefunden werden. Das heißt, das NaCl befindet sich zunächst in einem festen Zustand und geht später in ein wässriges Medium über, wo seine Ionen entstehen. Somit wird gesagt, dass der gelöste Stoff vollständig ionisiert ist.  

Schwache Elektrolyte sind dagegen solche, die nicht vollständig ionisiert sind, d. h. statt einer vollständig verschobenen Reaktion hin zu Produkten findet ein Gleichgewicht statt. Normalerweise schwache Elektrolyte sind meistens organische Säuren wie Essigsäure (CH ₃ COOH) und auch einige schwache Basen. Die Ionisationsgleichung am Beispiel von Essigsäure wäre wie folgt: 

CH ₃ COOH (wässrig) <–> CH ₃ COO ^–  (wässrig) + H ⁺  (wässrig) 

Der Anteil einer Substanz, der ionisiert, also in Ionen gespalten oder ionisiert wird, wird oft in Prozent angegeben und hängt von der Konzentration der Lösung ab. Da außerdem ein Gleichgewicht stattfindet, kann für die vorherige Reaktion eine Konstante festgelegt werden, die definiert ist als: 

?= ([H ⁺ ][CH ₃ COO ⁻ ])/[CH ₃ COOH] 

Autoionisationskonstante des Wassers 

Wasser durchläuft auch einen Ionisations- oder Selbstionisationsprozess, der durch die folgende Gleichung dargestellt werden kann: 

H ₂ O (l) <–> H ₃ O ⁺ (aq) + OH ^–  (aq) 

Und die Gleichgewichtskonstante ist: ?=([H ₃ O ⁺ ][OH ^– ])/[H ₂ O]  

Bei vielen Reaktionen, die in Wasser oder in sehr verdünnten wässrigen Lösungen ablaufen, kann die Wasserkonzentration weggelassen werden und ergibt so den Ausdruck der Gleichgewichtskonstante, die als Ionisationskonstante oder auch als Dissoziationskonstante bezeichnet werden kann . , Autoionisationskonstante oder ionisches Produkt von Wasser , und das durch Kw symbolisiert wird: 

??=[H ₃ O ⁺ ][OH ^– ]

Unter Standarddruck- und Temperaturbedingungen, die 1 Atmosphäre und 25 ºC (298 K) entsprechen, hat Kw einen Wert von 10 ^-14 . Wenn kein gelöster Stoff in Wasser vorhanden ist, ist außerdem bekannt, dass die Konzentration von [H ₃ O ⁺ ] gleich der von [OH ^– ] ist. 

[H ₃ O ⁺ ]=[OH ^– ]=10 ^–7

Bedeutung von Elektrolyten im menschlichen Körper

Der menschliche Körper besteht unter anderem aus Elektrolytlösungen. Die Elektrolyte, die unser Körper hauptsächlich benötigt, sind Kationen wie Kalzium, Kalium, Natrium und Magnesium. Sie benötigen auch Anionen wie Chlorid, Carbonat, Aminoacetat, Phosphat und Jodid. In der Ernährung werden diese Stoffe Makromineralien genannt , da der Körper sie in großen Mengen benötigt.

Der Elektrolythaushalt ist entscheidend für viele Körperfunktionen. Einige Beispiele dafür, was passieren kann, wenn kein Elektrolytgleichgewicht vorhanden ist, können sein:

• Erhöhte Konzentrationen von Kaliumkationen, die zu Herzrhythmusstörungen führen können.
• Niedrige extrazelluläre Konzentrationen von Kaliumkationen, was zu Lähmungen führt.
• Übermäßig hohe Konzentrationen an Natriumkationen, die zu Flüssigkeitsretention führen.
• Niedrige Plasmaspiegel von Calcium- und Magnesiumkationen, die Muskelkrämpfe in den Extremitäten verursachen können.

Verweise

Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan. (1997) Chemie der Elemente (zweite Auflage). Butterworth-Heineman

Braun, Theodore L.; Jr., H. Eugene LeMay; Bursten, Bruce E.; Burgge, Julia R. (2004). Chemie. Pearson Ausbildung.