Ar cukrus gali pravesti elektrą?

Turinys

Ar cukrus gali perduoti elektrą?
Cukraus molekulės chemija
Vandens cukrus – ar yra laisvųjų jonų?
Ar cukrus praleidžia elektrą vandenyje?
Kietojo kūno cukrus – ar jis praleidžia elektrą?

Kai įsivaizduojate medžiagą, galinčią laiduoti elektrą, cukrus dažniausiai ateina į galvą ne pirmą kartą, tačiau tiesa gali jus nustebinti.

Cukrus naudojamas daugelyje maisto produktų, įskaitant pyragus ir šokoladą. Sudaro cukraus tirpalą vandenyje ir lengvai disocijuoja. Tačiau daugelis žmonių vis dar nėra tikri, ar cukraus tirpalas perduoda elektrą, ar ne, nors visi žinome, kad elektrolitų tirpalai, pavyzdžiui, vandeninis NaCl tirpalas, perduoda elektrą. Kaip patyręs elektrikas, turintis aistrą chemijai, šiame vadove apžvelgsiu šią temą ir susijusias temas.

Trumpa santrauka: Cukraus tirpalas nepraleidžia elektros. Laisvųjų jonų, reikalingų elektrai pernešti, cukraus tirpale nėra. Kovalentiniai ryšiai laiko cukraus molekules kartu, neleidžiant joms atsiskirti nuo laisvųjų jonų vandenyje. Kadangi jis netirpdo laisvųjų jonų, kaip tai daro elektrolito tirpalas, cukraus tirpalas veikia kaip izoliatorius.

Žemiau atliksiu nuodugnią analizę.

Ar cukrus gali perduoti elektrą?

Atsakymas yra NE, cukraus tirpalas nepraleidžia elektros.

Priežastis: Laisvųjų jonų, reikalingų elektrai pernešti, cukraus tirpale nėra. Kovalentiniai ryšiai laiko cukraus molekules kartu, todėl jos neatsiskiria nuo judrių jonų vandenyje. Cukraus tirpalas yra izoliatorius, nes, skirtingai nei elektrolito tirpalas, jis neišskiria laisvųjų jonų.

Cukraus molekulės chemija

Formulė: C₁₂H₂₂O₁₁

12 anglies atomų, 22 vandenilio atomų ir 11 deguonies atomų sudaro organinę molekulę, vadinamą cukrumi. Cukrus turi cheminę formulę: C₁₂H₂₂O₁₁. Jis taip pat vadinamas sacharoze.

Sudėtingi cukrūs sacharozė, laktozė ir maltozė turi bendrą cheminę formulę - C₁₂H₂₂O₁₁

Viena cheminė medžiaga, vadinama cukrumi, yra sacharozė. Cukranendrios yra labiausiai paplitęs sacharozės šaltinis.

Ryšio tipas – kovalentinis

Kovalentiniai ryšiai jungia anglies (C), vandenilio (H) ir deguonies (O) atomus.

Vandens cukrus – ar yra laisvųjų jonų?

Cukraus tirpalas gaunamas įpilant cukraus į (H₂O) vandens ir gerai išmaišyti. Cukraus ir vandens molekulėse yra hidroksilo grupių (-OH). Taigi vandeniliniai ryšiai suriša cukraus molekules.

Cukraus molekulės nesiskiria, todėl kovalentinis ryšys cukraus molekulėse nenutrūksta. O tarp molekulių ir vandens susidaro tik nauji vandeniliniai ryšiai.

Kaip rezultatas, tarp cukraus molekulių nevyksta elektronų perdavimas. Kiekvienas elektronas lieka prijungtas prie savo molekulinės struktūros. Dėl to cukraus tirpale nėra laisvųjų jonų, galinčių pravesti elektrą.

Ar cukrus praleidžia elektrą vandenyje?

Elektrolitiniame tirpale, pavyzdžiui, NaCl ir KCl, yra joninė jungtis. Jie greitai ištirpsta į laisvus judrius jonus, kai pridedami prie (H₂O) vanduo, leidžiantis jiems judėti per tirpalą ir praleisti elektrą.

Kol cukraus molekulės yra neutralios, elektrolitai yra įkrauti.

Kietojo kūno cukrus – ar jis praleidžia elektrą?

Anglies, vandenilio ir deguonies atomai cukruje, kurių cheminė formulė C₁₂H₂₂O₁₁, yra sujungti kovalentiniais ryšiais, kaip nurodyta aukščiau.

Kadangi cukraus molekulės yra neutralios, jei ant cukraus kristalo (kieto) įdėsime elektros įtampą, elektronai per jį nejudės. Kovalentiniai ryšiai taip pat turi tą patį krūvio pasiskirstymą tarp dviejų atomų.
Elektronas lieka nejudantis, o cukraus molekulė veikia kaip izoliatorius, nes junginys yra nepolinis.
Laisvieji jonai, kurie tarnauja kaip elektros nešikliai, yra būtini elektros srovei praeiti. Neįmanoma pravesti elektros srovės per cheminį kompleksą be judriųjų jonų.

Bet kuri cheminė medžiaga, kuri gali ištirpti arba disocijuoti vandenyje neišskirdama jonų, vadinama neelektrolitu. Vandeniniame tirpale esanti neelektrolitinė medžiaga negali perduoti elektros energijos.

Pažvelkite į kai kuriuos mūsų straipsnius žemiau.