อิเล็กโทรไลต์ที่แข็งแกร่งและอ่อนแอ

NaCl (s) –> นา^​​+ (aq) + Cl ^– (aq)

ธาตุที่มีประจุบวก เช่น Na ⁺เป็นไอออนบวก และเรียกว่า “โซเดียมแคตไอออน” และธาตุที่มีประจุลบ เช่น Cl ^–เป็นไอออน และเรียกว่า “คลอไรด์แอนไอออน” วงเล็บ (aq) ระบุว่าพบได้ในตัวกลางที่เป็นน้ำ กล่าวคือ ในขั้นต้น NaCl อยู่ในสถานะของแข็ง และต่อมาจะผ่านไปยังตัวกลางที่เป็นน้ำซึ่งมีไอออนเกิดขึ้น ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่าตัวถูกละลายแตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์  

ในทางตรงกันข้าม อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอคืออิเล็กโทรไลต์ที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์ นั่นคือแทนที่จะเกิดปฏิกิริยาที่เปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิงต่อผลิตภัณฑ์ จะเกิดความสมดุลขึ้น โดยปกติแล้ว อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอส่วนใหญ่จะเป็นกรดอินทรีย์ เช่น กรดอะซิติก (CH ₃ COOH) และเบสที่อ่อนแอบางชนิดด้วย สมการไอออไนเซชัน ซึ่งใช้กรดอะซิติกเป็นตัวอย่าง จะได้รับดังต่อไปนี้: 

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

เศษส่วนของสารที่ผ่านการแตกตัวเป็นไอออน กล่าวคือ แตกตัวเป็นไอออนหรือแตกตัวเป็นไอออน มักแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ และขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารละลาย นอกจากนี้ เนื่องจากสภาวะสมดุลเกิดขึ้น จึงสามารถกำหนดค่าคงที่สำหรับปฏิกิริยาก่อนหน้านี้ได้ ซึ่งกำหนดเป็น: 

?= ([H ⁺ ][CH ₃ COO ⁻ ])/[CH ₃ COOH] 

ค่าคงที่อัตโนมัติของน้ำ 

น้ำยังผ่านกระบวนการไอออไนเซชันหรือไอออไนเซชันในตัวเอง ซึ่งสามารถแสดงได้ด้วยสมการต่อไปนี้: 

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

และค่าคงที่สมดุลคือ: ?=([H ₃ O ⁺ ][OH ^– ])/[H ₂ O]  

ในหลายๆ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในน้ำหรือในสารละลายที่มีน้ำเจือจางมาก สามารถละเว้นความเข้มข้นของน้ำได้ และด้วยวิธีนี้ส่งผลให้เกิดการแสดงออกของค่าคงที่สมดุลที่ สามารถเรียกว่าค่าคงที่ไอออไนเซชันหรือค่าคงที่การแยกตัว , ค่าคงที่การทำให้เกิดไอออนอัตโนมัติหรือผลิตภัณฑ์ไอออนิกของน้ำและซึ่งแสดงโดย Kw: 

??=[H ₃ O ⁺ ][OH ^– ]

ภายใต้สภาวะความดันและอุณหภูมิมาตรฐาน ซึ่งสอดคล้องกับ 1 บรรยากาศและ 25 ºC (298 K) Kw มีค่า 10 ^-14 . นอกจากนี้ หากไม่มีสารละลายในน้ำ เป็นที่ทราบกันว่าความเข้มข้นของ [H ₃ O ⁺ ] เท่ากับความเข้มข้นของ [OH ^– ] 

[H ₃ O ⁺ ]=[OH ^– ]=10 ⁻⁷

ความสำคัญของอิเล็กโทรไลต์ในร่างกายมนุษย์

เหนือสิ่งอื่นใด ร่างกายมนุษย์ประกอบด้วยสารละลายอิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรไลต์ที่ร่างกายต้องการส่วนใหญ่คือไอออนบวก เช่น แคลเซียม โพแทสเซียม โซเดียม และแมกนีเซียม คุณยังต้องการแอนไอออน เช่น คลอไรด์ คาร์บอเนต อะมิโนอะซีเตต ฟอสเฟต และไอโอไดด์ ในทางโภชนาการ สารเหล่านี้เรียกว่ามาโครมิเนอรัลเนื่องจากร่างกายต้องการในปริมาณมาก

ความสมดุลของอิเล็กโทรไลต์มีความสำคัญต่อการทำงานของร่างกายหลายอย่าง ตัวอย่างของสิ่งที่สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อไม่มีความสมดุลของอิเล็กโทรไลต์ ได้แก่:

• โพแทสเซียมไอออนบวกในระดับสูง ซึ่งอาจนำไปสู่ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะได้
• ระดับโพแทสเซียมไอออนบวกนอกเซลล์ต่ำ นำไปสู่การเป็นอัมพาต
• โซเดียมไอออนบวกในระดับที่สูงเกินไป ซึ่งทำให้เกิดการคั่งของของเหลว
• ระดับแคลเซียมและแมกนีเซียมไอออนบวกในพลาสมาต่ำ ซึ่งอาจทำให้กล้ามเนื้อกระตุกที่ส่วนปลายได้

อ้างอิง

กรีนวูด, นอร์แมน เอ็น; เอิร์นชอว์, อลัน. (2540) เคมีของธาตุ (พิมพ์ครั้งที่สอง). บัตเตอร์เวิร์ธ–ไฮน์แมน

บราวน์, ทีโอดอร์ แอล; จูเนียร์, เอช. ยูจีน เลอเมย์; เบอร์สเตน, บรูซ อี.; เบิร์ก, จูเลีย อาร์. (2547). เคมี. เพียร์สัน เอ็ดดูเคชั่น.