電解質是什麼？解離說、電中性原理與導電性｜高中必修化學

國高中自然科學莫斯利

10月27日

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已更新：1天前

電解質為什麼能導電？為什麼固態氯化鈉不能藉由離子移動導電，溶於水後卻可以？這些現象與電解質的解離、離子移動及電中性原理有關。

本篇依照莫斯利高中必修化學教材，整理電解質的定義、解離說、電中性原理、分類與導電方式，並搭配講義例題，掌握常見考試觀念。

一、電解質的定義

物質溶於水形成水溶液時，水溶液能導電的化合物，稱為電解質。

可分為三大類：

酸：例如 H₂SO₄。
鹼：例如 NaOH。
鹽：例如 NaCl。

二、解離說

高中化學_阿瑞尼士解離說

(1) 提出者：阿瑞尼士（1884）。

(2) 電解質在水中會解離出帶正電的陽離子及帶負電的陰離子。

(3) 電解質溶液必須保持電中性。

三、電中性原理

電解質水溶液中，陽離子所帶的總電荷必等於陰離子所帶的總電荷，因此溶液整體呈電中性。

在硫酸鈉水溶液中，可由電中性原理得：

[H⁺]＋[Na⁺]＝2[SO₄²⁻]＋[OH⁻]

又因溶液呈電中性：

[H⁺]＝[OH⁻]

因此：

[Na⁺]＝2[SO₄²⁻]

四、電解質的分類

1. 依種類分類

可分為酸、鹼及鹽三類。

2. 依解離度大小分類

可分為強電解質與弱電解質。

3. 依組成粒子分類

可分為離子化合物，如鹽類；以及部分分子化合物，如醋酸類。

4. 不同物質的導電性與導電方式

物質	狀態	導電性	導電方式	舉例
金屬	固態	可以	自由電子	Au(s)
金屬	液態	可以	自由電子	Hg(l)
離子化合物	固態	不可以	—	NaCl(s)
離子化合物	液態	可以	離子移動	NaCl(l)
離子化合物	水溶液態	可以	離子移動	NaCl(aq)
部分分子化合物	固態	不可以	—	H₂SO₄(s)
部分分子化合物	液態	不可以	—	H₂SO₄(l)
部分分子化合物	水溶液態	可以	離子移動	H₂SO₄(aq)

五、講義例題與解析

範例 2：電解質的性質

題目：

有關電解質的敘述，下列哪些正確？（應選 3 項）

(A) 電解質的水溶液可以導電

(B) 電解質在液態下也一定能導電

(D) 電解質水溶液的電解可以使用交流電

(E) 電解質的導電方式是基於陽離子、陰離子的移動

解答：A、C、E

解析：

(B) 液態電解質不一定皆可導電。

(D) 依照講義，電解使用的電源為直流電。

範例 3：判斷哪些物質可以導電

題目：

下列各狀態物質，哪些可以導電？（應選 3 項）

(A) NaCl(aq)　(B) H₂SO₄(aq)　(C) HCl(l)　(D) KBr(aq)　(E) C₂H₅OH(aq)

解答：A、B、D

解析：

須為電解質水溶液（aq）。

(E) 酒精易溶於水，但不解離，所以不導電。

範例 4：離子的總帶電量

題目：

已知 1 莫耳電子電量為 96500 庫侖。試問 1 升 1 M 氯化鈣（CaCl₂）水溶液中，陰離子的總帶電量為多少庫侖？

解析：

CaCl₂ → Ca²⁺＋2Cl⁻

CaCl₂ 有 1 mol，因此 Ca²⁺ 有 1 mol，Cl⁻ 有 2 mol。

Cl⁻ 的總帶電量為：

2 × 96500＝193000 庫侖

因此答案為 (C)。

莫斯利提醒：電解質的考試關鍵

電解質水溶液能導電，與溶液中可移動的離子有關。
解離說的核心：電解質在水中解離成陽離子與陰離子。
電中性原理：溶液中正、負電荷的總量必須相等。
固態與熔融態要分清楚：離子化合物固態時，離子無法自由移動；熔融或形成水溶液後，離子可以移動。
金屬與電解質的導電方式不同：金屬依靠自由電子導電，電解質水溶液則依靠離子移動導電。

莫斯利自然科學｜高中必修化學，從核心觀念、導電原理到考題解析，建立完整的化學知識架構。