Hvad sker der, når en ionisk forbindelse opløses i vand?

•••Neznam / iStock / GettyImages

Ioniske forbindelser er dem, der er sammensat af modsat ladede atomer, kaldet ioner, arrangeret i en gitterstruktur. Salte, herunder natriumchlorid (NaCl) - bordsalt - er de mest kendte eksempler på ioniske forbindelser. Når du nedsænker en ionforbindelse i vand, tiltrækkes ionerne af vandmolekylerne, som hver har en polær ladning. Hvis tiltrækningen mellem ionerne og vandmolekylerne er stor nok til at bryde bindingerne, der holder ionerne sammen, opløses forbindelsen. Når dette sker, adskiller ionerne sig og dispergeres i opløsning, hver omgivet af vandmolekyler for at forhindre, at det rekombineres. Den resulterende ioniske opløsning bliver en elektrolyt, hvilket betyder, at den kan lede elektricitet.

I kraft af arrangementet af hydrogenatomer omkring iltet bærer hvert vandmolekyle en polær ladning. Dens positive ende tiltrækkes af de negative ioner i en ionforbindelse, mens den negative ende tiltrækkes af de positive ioner. Tilbøjeligheden til at en forbindelse opløses i vand afhænger af styrken af ​​de bindinger, der holder forbindelsen sammen sammenlignet med den styrke, som vandmolekylerne udøver på de enkelte ioner. Meget opløselige forbindelser, såsom NaCl, brydes fuldstændigt fra hinanden, mens forbindelser med lav opløselighed, såsom blysulfat (PbSO

I opløsning fungerer hvert vandmolekyle som en lille magnet, der skaber en tiltrækningskraft på ionerne i det opløste stof. Hvis den kombinerede kraft af alle vandmolekyler, der omgiver et opløst stof, er mere end tiltrækningskraften mellem ionerne, adskilles ionerne. Som hver enkelt gør det, er det omgivet af vandmolekyler, som forhindrer det i at rekombineres. De positive og negative ioner glider ud i opløsningen. Når alle vandmolekyler har bundet sig til ioner og ikke mere er tilgængelige, siges opløsningen at være mættet, og ikke mere af det opløste stof vil opløses.

Ikke alle forbindelser er lige opløselige. Nogle opløses kun delvist, fordi koncentrationen af ​​ioner i opløsning hurtigt når en ligevægt med den uopløste forbindelse. Opløselighedsproduktet konstant K_sp måler dette ligevægtspunkt. Jo højere K_spjo højere opløselighed. Du kan finde K_sp af en bestemt forbindelse ved at slå den op i tabeller.

Tilstedeværelsen af ​​frie ioner i vand tillader vandet at lede elektricitet, hvilket er vigtigt for levende organismer. Væsker i den menneskelige krop indeholder positive ioner såsom:

• klorid
  
• carbonater
  
• fosfater

Disse ioner er så vigtige for stofskiftet, at de skal genopfyldes, når kroppen tørrer ud ved træning eller sygdom. Dette er grunden til atleter foretrækker elektrolytiske drikkevarer frem for rent vand.