Co se stane, když se iontová sloučenina rozpustí ve vodě?

•••Neznam / iStock / GettyImages

Iontové sloučeniny jsou sloučeniny složené z opačně nabitých atomů, nazývaných ionty, uspořádaných do mřížkové struktury. Soli, včetně chloridu sodného (NaCl) - kuchyňská sůl - jsou nejznámějšími příklady iontových sloučenin. Když ponoříte iontovou sloučeninu do vody, jsou ionty přitahovány k molekulám vody, z nichž každá nese polární náboj. Pokud je přitažlivost mezi ionty a molekulami vody dostatečně velká, aby rozbila vazby, které drží ionty pohromadě, sloučenina se rozpustí. Když k tomu dojde, ionty disociují a dispergují v roztoku, každý obklopený molekulami vody, aby zabránil jeho rekombinaci. Výsledný iontový roztok se stává elektrolytem, ​​což znamená, že může vést elektřinu.

Díky uspořádání atomů vodíku kolem kyslíku nese každá molekula vody polární náboj. Jeho pozitivní konec je přitahován zápornými ionty v iontové sloučenině, zatímco negativní konec je přitahován kladnými ionty. Sklon k rozpouštění sloučeniny ve vodě závisí na síle vazeb, které drží sloučeninu pohromadě, ve srovnání s pevností vyvíjenou na jednotlivé ionty molekulami vody. Vysoce rozpustné sloučeniny, jako je NaCl, se úplně rozpadají, zatímco sloučeniny s nízkou rozpustností, jako je síran olovnatý (PbSO

V roztoku každá molekula vody působí jako malý magnet, který vytváří přitažlivou sílu na ionty v solutu. Pokud je kombinovaná síla všech molekul vody obklopujících rozpuštěnou látku větší než přitažlivá síla mezi ionty, ionty se oddělí. Jako každý z nich je obklopen molekulami vody, které mu brání v rekombinaci. Kladné a záporné ionty odcházejí do roztoku. Když se všechny molekuly vody připojí k iontům a žádné další nejsou k dispozici, říká se, že je roztok nasycený a žádná další rozpuštěná látka se nerozpustí.

Ne všechny sloučeniny jsou stejně rozpustné. Některé se rozpouští jen částečně, protože koncentrace iontů v roztoku rychle dosáhne rovnováhy s nerozpuštěnou sloučeninou. Konstanta produktu rozpustnosti K_sp měří tento rovnovážný bod. Čím vyšší je K._sp, tím vyšší je rozpustnost. Najdete K._sp konkrétní sloučeniny vyhledáním v tabulkách.

Přítomnost volných iontů ve vodě umožňuje vodě vést elektřinu, což je důležité pro živé organismy. Tekutiny v lidském těle obsahují pozitivní ionty, jako jsou:

• chlorid
  
• uhličitany
  
• fosfáty

Tyto ionty jsou pro metabolismus tak důležité, že je třeba je doplnit, když se tělo dehydratuje cvičením nebo nemocí. Proto sportovci upřednostňují elektrolytické nápoje před čistou vodou.