Czy cukier może przewodzić prąd?

Zawartość

Czy cukier może przenosić prąd?
Chemia cząsteczki cukru
Cukier wodny - czy są wolne jony?
Czy cukier przewodzi prąd w wodzie?
Cukier w stanie stałym - czy przewodzi prąd?

Kiedy wyobrażasz sobie materiał, który może przewodzić prąd, cukier zwykle nie jest pierwszą rzeczą, która przychodzi na myśl, ale prawda może cię zaskoczyć.

Cukier jest stosowany w wielu produktach spożywczych, w tym w ciastach i czekoladzie. Tworzy roztwór cukru w wodzie i łatwo dysocjuje. Ale wiele osób nadal nie jest pewnych, czy roztwór cukru przenosi elektryczność, czy nie, chociaż wszyscy wiemy, że roztwory elektrolitów, takie jak wodny roztwór NaCl, przenoszą elektryczność. Jako doświadczony elektryk z zamiłowaniem do chemii omówię ten temat i tematy pokrewne w tym przewodniku.

Krótkie podsumowanie: Roztwór cukru nie przewodzi prądu. Wolne jony potrzebne do przenoszenia elektryczności nie występują w roztworze cukru. Wiązania kowalencyjne utrzymują razem cząsteczki cukru, zapobiegając ich dysocjacji od wolnych jonów w wodzie. Ponieważ nie rozpuszcza wolnych jonów jak roztwór elektrolitu, roztwór cukru działa jak izolator.

Poniżej przeprowadzę dogłębną analizę.

Czy cukier może przenosić prąd?

Odpowiedź brzmi NIE, roztwór cukru nie przewodzi prądu.

Powód: Wolne jony potrzebne do przenoszenia elektryczności nie występują w roztworze cukru. Wiązania kowalencyjne utrzymują razem cząsteczki cukru, dzięki czemu nie dysocjują one z ruchomymi jonami w wodzie. Roztwór cukru jest izolatorem, ponieważ w przeciwieństwie do roztworu elektrolitu nie dysocjuje wolnych jonów.

Chemia cząsteczki cukru

Formuła: C₁₂H₂₂O₁₁

12 atomów węgla, 22 atomy wodoru i 11 atomów tlenu tworzy cząsteczkę organiczną znaną jako cukier. Cukier ma wzór chemiczny: C₁₂H₂₂O₁₁. Jest również nazywany sacharozą.

Cukry złożone sacharoza, laktoza i maltoza mają wspólny wzór chemiczny - C₁₂H₂₂O₁₁

Jedną substancją chemiczną zwaną cukrem jest sacharoza. Trzcina cukrowa jest najczęstszym źródłem sacharozy.

Rodzaj wiązania - kowalencyjny

Wiązania kowalencyjne łączą atomy węgla (C), wodoru (H) i tlenu (O).

Cukier wodny - czy są wolne jony?

Roztwór cukru otrzymuje się przez wprowadzenie cukru do (H₂O) wodą i dokładnie wymieszać. Cząsteczki cukru i wody zawierają grupy hydroksylowe (-OH). W ten sposób wiązania wodorowe wiążą cząsteczki cukru.

Cząsteczki cukru nie dysocjują, więc wiązanie kowalencyjne w cząsteczkach cukru nie jest zerwane. I tylko nowe wiązania wodorowe powstają między cząsteczkami a wodą.

W efekcie, nie ma przenoszenia elektronów między cząsteczkami cukru. Każdy elektron pozostaje przyczepiony do swojej struktury molekularnej. W rezultacie roztwór cukru nie zawiera wolnych jonów, które mogłyby przewodzić prąd.

Czy cukier przewodzi prąd w wodzie?

Elektrolit w roztworze elektrolitycznym, takim jak NaCl i KCl, zawiera wiązanie jonowe. Po dodaniu do (H₂O) woda, pozwalając im poruszać się w roztworze i przewodzić prąd.

Dopóki cząsteczki cukru są obojętne, elektrolity są naładowane.

Cukier w stanie stałym - czy przewodzi prąd?

Atomy węgla, wodoru i tlenu w cukrze, które mają wzór chemiczny C₁₂H₂₂O₁₁, są połączone wiązaniami kowalencyjnymi jak powyżej.

Ponieważ cząsteczki cukru są obojętne, jeśli przyłożymy napięcie elektryczne do kryształu cukru (ciała stałego), elektrony nie przejdą przez niego. Wiązania kowalencyjne mają również taki sam rozkład ładunku między dwoma atomami.
Elektron pozostaje nieruchomy, a cząsteczka cukru działa jak izolator, ponieważ związek jest niepolarny.
Wolne jony, które służą jako nośniki energii elektrycznej, są niezbędne do przepływu prądu elektrycznego. Niemożliwe jest przewodzenie prądu elektrycznego przez kompleks chemiczny bez ruchomych jonów.

Każda substancja chemiczna, która może rozpuszczać się lub dysocjować w wodzie bez uwalniania jonów, jest znana jako nieelektrolit. Elektryczność nie może być przewodzona przez materiał nieelektrolitowy w roztworze wodnym.

Spójrz na niektóre z naszych artykułów poniżej.