Elektrolüüdilahused ja elektrijuhtivus

Elektrolüüt on aine, mis tekitab lahuses ioone, ja elektrolüüdid jagunevad kaheks kategooriaks, mis käituvad väga erinevalt. Tugev elektrolüüt, nagu vesinikkloriidhape või naatriumkloriid, dissotsieerub lahustumisel oma koostisioonideks sisuliselt täielikult, seega saab lahuse iooni- kontsentratsiooni arvutada otse lahustunud ühendi nominaalsest kontsentratsioonist. Nõrk elektrolüüt, nagu äädikhape või ammoniaak, dissotsieerub ainult osaliselt, jõudes dünaamilisse tasakaalu dissotsieerumata molekuli ja tema ioonide vahel, kusjuures tasakaalupositsiooni (ja seega tegeliku dissotsieerunud osakaalu) määravad elektrolüüdi dissotsiatsioonikonstant ja lahuse kontsentratsioon. Kuna nõrga elektrolüüdi dissotsiatsioon on tõeliselt tasakaal, muutub selle dissotsiatsiooniaste kontsentratsiooniga viisil, mida tugeva elektrolüüdi puhul ei toimu.

See erinevus on otseselt mõõdetav lahuse juhtivuse kaudu — tema võime kanda elektrivoolu, mis nõuab liikuvate laengukandjate (ioonide) kohalolekut. Moolne elektrijuhtivus, juhtivus normeerituna lahustunud elektrolüüdi mooli kohta, eraldab, kui tõhusalt iga ühendi mool juhtivusesse panustab, sõltumatult kontsentratsioonist. Tugeva elektrolüüdi jaoks väheneb moolne elektrijuhtivus kontsentratsiooni kasvades ainult tagasihoidlikult, peegeldades fakti, et sisuliselt kogu ühend on juba igal kontsentratsioonil dissotsieerunud — väike vähenemine, mis siiski toimub, on tingitud suurenevatest ioon-ioon elektrostaatilistest vastastikmõjudest kõrgemal kontsentratsioonil, mis aeglustavad ioonide liikumist, mitte muutusest dissotsieerunud koguses. Nõrga elektrolüüdi jaoks langeb moolne elektrijuhtivus kontsentratsiooni kasvades palju järsemalt, kuna kasvav kontsentratsioon nihutab tegelikult dissotsiatsioonitasakaalu dissotsieerumata vormi poole (kooskõlas Le Chatelier' printsiibiga, rakendatuna dissotsiatsioonitasakaalule), vähendades ühendi osakaalu, mis on tegelikult ioniseeritud ja seega võimeline voolu kandma. Moolse elektrijuhtivuse ekstrapoleerimine lõpmatu lahjenduseni, kus ioon-ioon vastastikmõjud kaovad ja nõrkade elektrolüütide jaoks muutub dissotsiatsioon sisuliselt täielikuks, annab piirava moolse elektrijuhtivuse — suuruse, mida tugevate elektrolüütide jaoks saab otse mõõta ja mida nõrkade elektrolüütide jaoks tuleb saada kaudselt (Kohlrauschi sõltumatu ioonrände seaduse kaudu), kuna täielikku dissotsiatsiooni ei saavutata kunagi tegelikult ühelgi lõplikul kontsentratsioonil.