Was passiert, wenn dem Wasser Salz zugesetzt wird?

Der Anblick von gewöhnlichem, in Wasser gelöstem Salz ist Ihnen wahrscheinlich durchaus bekannt, da das Phänomen buchstäblich den Globus beherrscht. Über zwei Drittel der Erdoberfläche sind mit Ozeanwasser bedeckt, das insbesondere salzig oder "salzig" ist. ("Sal" ist das lateinische Wort für Salz.)

Kochsalz wird aus der ionischen Verbindung hergestelltNatriumchlorid,welches aus den chemischen Elementen Natrium und Chlor besteht. Wahrscheinlich haben Sie als Kind durch unbeabsichtigtes Spielen am Küchentisch gelernt, dass wenn man Salz in ein Glas reines Wasser streut, das Salz nach einiger Zeit verschwindet; Je mehr Salz Sie hinzufügen, desto länger dauert dies und es kann einiges Schütteln oder Rühren erforderlich sein, um dies zu erreichen.

FeststoffeAuflösungin einem flüssigen Lösungsmittel (normalerweise Wasser in chemischen Experimenten) eine Lösung erzeugen, und das Auflösen von Salz in Wasser ist ein klassisches Beispiel dafür, wie sich ein polarer gelöster Stoff in einem polaren Lösungsmittel wie H. verhält

2Ö. Unterwegs erhalten Sie eine Beilage mit Säure-Basen-Chemie, um den "Geschmack" des Salzwasser-Erlebnisses abzurunden!

Salz und Wasser: Die Grundlagen

Wasser (H2O) besteht aus den Elementen Wasserstoff (gekennzeichnet mit H auf derPeriodensystem) und Sauerstoff (O) in einem 2-zu-1-Molverhältnis. Das bedeutet, dass auf jedes O-Atom im Wasser zwei H-Atome kommen. Da ein Sauerstoff jedoch etwa 16-mal massereicher ist als ein Wasserstoffatom, besteht das Wassermolekül jedoch aus fast neun Zehntel der Masse Sauerstoff.

Wasser ist bei Temperaturen unter 0 °C fest, zwischen 0 °C und 100 °C flüssig und bei Temperaturen über 100 °C gasförmig (Wasserdampf). Es ist polar, das heißt, obwohl es keine Nettoladung hat, sind Teile davon (in diesem Fall das Sauerstoffatom) leicht negativ wegen einer höheren Elektronendichte, andere Teile (in diesem Fall die Wasserstoffatome) bleiben leicht übrig positiv.

Kochsalz (Natriumchlorid oder NaCl) ist eine ionische Verbindung, was bedeutet, dass die Bindung, die es bildet, aus der Spende resultiert eines Elektrons von einem Atom (hier Na) zu einem anderen (Cl), anstatt von der Elektronenverteilung in kovalenten Fesseln. Dadurch ist die Bindung stark elektronegativ, deren Folgen beim Auflösen von NaCl in Wasser bald sichtbar werden.

Reagiert NaCl mit Wasser?

Kluge Leser fragen sich vielleicht, warum sich die bekannte Chem-Lab-Säure HCl, Salzsäure, nicht bildet, wenn NaCl in Wasser gegeben wird. Die mutmaßliche Reaktion ist

NaCl + H2O → NaOH + HCl

Diese Reaktion könnte zwar theoretisch ablaufen, ist aber energetisch äußerst ungünstig. Dies liegt daran, dass HCl eine viel stärkere Säure als Wasser ist und sein Proton gerne in Lösungen mit einem Säuregehalt abgibt, der weit über dem von Wasser liegt, das einen neutralen pH-Wert von 7 hat. Außerdem ist Natriumhydroxid (NaOH) eine sehr starke Base, die das freigesetzte H. verschlingen würde+ Ionen sowieso, die Wasser machen.

Der Pfeil in der obigen Gleichung sollte daher in die zeigenandereRichtung, da dies dieThermodynamikder Lösung.

In Wasser gelöstes Salz: Molekulare Wechselwirkungen

Bereits erwähnt wurde die Polarität sowohl des Wassermoleküls, das man sich grob als Bumerang vorstellen kann, als auch des NaCl-Moleküls, das eher wie eine Kurzhantel aussieht.

Wenn Kochsalz in Wasser gegeben wird, wird der schwach elektropositive Natriumanteil vom schwach elektronegativen Sauerstoffanteil der Wassermoleküle angezogen. Gleichzeitig wird der schwach elektronegative Chloranteil von NaCl vom schwach elektropositiven Wasserstoffanteil des Wassers angezogen.

In keinem Fall entsteht eine echte Bindung, aber die Anziehungskräfte führen zu einem "Tauziehen", bei dem die ionischen Bindungen von NaCl und die kovalenten Bindungen von H2O sind beide angespannt.

Die stärkeren kovalenten Bindungen des Wassers (das im Allgemeinen auch durch Wasserstoffbrücken zusammengehalten wirdzwischenWassermoleküle) gewinnen, und NaCl wird auseinander gezogen, wobei Na+ und Cl_ Ionen, die sich lose zwischen dem intakten H loose2O-Moleküle. NaCl ist dannaufgelöst​.

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