Какво се случва, когато йонно съединение се разтваря във вода?

•••Neznam / iStock / GettyImages

Йонните съединения са тези, съставени от противоположно заредени атоми, наречени йони, подредени в решетъчна структура. Солите, включително натриев хлорид (NaCl) - готварска сол - са най-известните примери за йонни съединения. Когато потопите йонно съединение във вода, йоните се привличат към водните молекули, всяка от които носи полярен заряд. Ако привличането между йоните и водните молекули е достатъчно голямо, за да разруши връзките, задържащи йоните, съединението се разтваря. Когато това се случи, йоните се дисоциират и се разпръскват в разтвор, всеки заобиколен от водни молекули, за да предотврати повторното му комбиниране. Полученият йонен разтвор се превръща в електролит, което означава, че може да провежда електричество.

По силата на разположението на водородните атоми около кислорода, всяка водна молекула носи полярен заряд. Положителният му край се привлича от отрицателните йони в йонно съединение, докато отрицателният край се привлича от положителните йони. Склонността на съединението да се разтваря във вода зависи от силата на връзките, задържащи съединението заедно, в сравнение със силата, упражнявана върху отделните йони от водните молекули. Силно разтворими съединения, като NaCl, се разпадат напълно, докато съединения с ниска разтворимост, като оловен сулфат (PbSO

В разтвор всяка водна молекула действа като мъничък магнит, който създава сила на привличане върху йоните в разтвореното вещество. Ако общата сила на всички водни молекули, заобикалящи разтвореното вещество, е по-голяма от силата на привличане между йоните, йоните се разделят. Както всеки прави, той е заобиколен от водни молекули, които му пречат да се рекомбинира. Положителните и отрицателните йони се отнасят в разтвора. Когато всички водни молекули са се прикрепили към йони и вече няма налични, разтворът се казва наситен и повече от разтвореното вещество няма да се разтвори.

Не всички съединения са еднакво разтворими. Някои се разтварят само частично, тъй като концентрацията на йони в разтвора бързо достига равновесие с неразтвореното съединение. Константа на продукта на разтворимост K_sp измерва тази точка на равновесие. Колкото по-високо е К_sp, толкова по-висока е разтворимостта. Можете да намерите K_sp на определено съединение, като го търсите в таблици.

Наличието на свободни йони във водата позволява на водата да провежда електричество, което е важно за живите организми. Течностите в човешкото тяло съдържат положителни йони като:

• хлорид
  
• карбонати
  
• фосфати

Тези йони са толкова жизненоважни за метаболизма, че трябва да се попълнят, когато тялото се дехидратира чрез физическо натоварване или болест. Ето защо спортистите предпочитат електролитни напитки пред чиста вода.