Vad är joner?

innan vi diskuterar mätningen av joner med jonselektiva elektroder, låt oss prata om joner i vattenlösning.
”koncentration av vätejoner” i avsnittet ”basen för pH” på denna sida säger att ” vatten representeras av molekylformeln H2O och är mestadels i form av H2o-molekyler, som är mycket stabila. En liten andel vattenmolekyler separeras emellertid i vätejoner H + och hydroxyljoner OH -.”
eftersom vatten är i denna form vid rumstemperatur löser det upp många typer av ämnen. (Vissa ämnen löses emellertid inte upp i vatten, vilket kan förväntas från den japanska frasen ”vatten och olja” som används för att indikera saker som inte blandas på grund av deras fundamentalt olika natur.) Låt oss titta på skillnaderna mellan egenskaperna hos vattenhaltiga lösningar av socker och salt.
när socker, särskilt granulerat socker med hög renhet, löses i vatten, är den lätthet med vilken elektricitet (eller ström, för att vara mer exakt) strömmar genom den nästan densamma som det ursprungliga vattnet. Däremot strömmar strömmen extremt lätt genom saltlösning. Vad är orsaken till denna skillnad?
det är att socker (C6H12O6) inte förvandlas till joner, medan salt (NaCl) joniserar fullständigt till natriumjoner (Na+) och kloridjoner (Cl-), vilket gör att elektrisk ström kan strömma. Vi kommer inte att gå in på de detaljerade orsakerna till detta beteende här; det är tillräckligt att säga att natriumatomer (Na), på grund av sin natur, tenderar att frigöra en elektron e – för att bli Na+ natriumjoner, och kloratomer (Cl) tenderar att acceptera en elektron e – för att bli Cl – kloridjoner. Na + och Cl – elektriskt lockar varandra för att bilda föreningen känd som salt (NaCl). Ett ämne som bildas så här kallas en jonförening. Under tiden bildas den ganska komplicerade föreningen som kallas socker av kol -, väte-och syreatomer som kombinerar genom att dela några av deras elektroner (valenselektroner), dvs det är en kovalent förening. Även efter upplösning i vatten behåller sockermolekylerna sin form och blir inte till joner. Även om socker och salt till synes upplöses i vatten på samma sätt, är de mycket olika i deras jonisering/icke-joniseringsbeteende i vatten.
följande illustrerar dessa punkter: