La visión de la sal común disuelta en agua es, con toda probabilidad, completamente familiar para usted, ya que el fenómeno domina literalmente el globo. Más de dos tercios de la superficie de la Tierra está cubierta por agua del océano, que es de carácter notablemente salino o "salado". ("Sal" es la palabra latina para sal).
La sal de mesa está hecha del compuesto iónicocloruro de sodio,que consta de los elementos químicos sodio y cloro. Probablemente aprendió de un juego involuntario en la mesa de la cocina cuando era niño que si rocía sal en un vaso de agua pura, la sal desaparece después de un tiempo; cuanta más sal agregue, más tiempo tomará, y es posible que sea necesario agitarlo o revolverlo un poco.
Sólidosdisolviendoen un solvente líquido (generalmente agua en experimentos de química) crear una solución, y la disolución de sal en agua es un ejemplo clásico de cómo se comporta un soluto polar en un solvente polar como H2O. En el camino, obtendrá una guarnición de química ácido-base solo para completar el "sabor" de la experiencia del agua salada.
Sal y agua: conceptos básicos
Agua (H2O) consta de los elementos hidrógeno (indicado por H en laTabla periodica de los elementos) y oxígeno (O) en una relación molar de 2 a 1. Esto significa que hay dos átomos de H por cada átomo de O en el agua. Sin embargo, debido a que un oxígeno es aproximadamente 16 veces más masivo que un átomo de hidrógeno, la molécula de agua tiene casi nueve décimas partes de oxígeno en masa.
El agua es un sólido a temperaturas inferiores a 0 ° C, un líquido entre 0 ° C y 100 ° C y un gas (vapor de agua) a temperaturas superiores a 100 ° C. Es polar, lo que significa que aunque no tiene carga neta, partes de él (en este caso, el átomo de oxígeno) están ligeramente negativo debido a una mayor densidad de electrones, dejando otras porciones (en este caso los átomos de hidrógeno) ligeramente positivo.
La sal de mesa (cloruro de sodio o NaCl) es un compuesto iónico, lo que significa que el enlace que forma es el resultado de la donación. de un electrón de un átomo (aquí, Na) a otro (Cl), en lugar del intercambio de electrones visto en covalentes cautiverio. Esto hace que el enlace sea altamente electronegativo, cuyas consecuencias cuando el NaCl se disuelve en agua pronto se harán evidentes.
¿Reacciona el NaCl con el agua?
Los lectores astutos podrían preguntarse por qué el conocido ácido clorhídrico de laboratorio químico, el ácido clorhídrico, no se forma cuando se coloca NaCl en agua. La supuesta reacción es
NaCl + H2O → NaOH + HCl
Si bien esta reacción podría desarrollarse en teoría, es extremadamente desfavorable desde el punto de vista energético. Esto se debe a que el HCl es un ácido mucho más fuerte que el agua y felizmente arroja su protón en soluciones con una acidez mucho mayor que la del agua, que tiene un pH neutro de 7. Además, el hidróxido de sodio (NaOH) es una base muy fuerte que devoraría el H liberado.+ iones de todos modos, haciendo agua.
Por lo tanto, la flecha de la ecuación anterior debe apuntar en elotrodirección, ya que esto favorece latermodinámicade la solución.
Sal disuelta en agua: interacciones moleculares
Ya se señaló la polaridad tanto de la molécula de agua, que se puede imaginar con una forma aproximada de boomerang, como de la molécula de NaCl, que se parece más a una mancuerna corta.
Cuando la sal de mesa se coloca en agua, la porción de sodio ligeramente electropositiva es atraída por la porción de oxígeno ligeramente electronegativa de las moléculas de agua. Al mismo tiempo, la porción de cloro ligeramente electronegativa del NaCl es atraída por la porción de hidrógeno del agua ligeramente electropositiva.
En ninguno de los casos se crea un enlace verdadero, pero las atracciones establecen un "tira y afloja" en el que los enlaces iónicos de NaCl y los enlaces covalentes de H2O están ambos tensos.
Los enlaces covalentes más fuertes del agua (que también se mantienen unidos generalmente por enlaces de hidrógenoEntremoléculas de agua) ganan, y el NaCl se separa, con el Na + y el Cl_ iones colocados libremente en su lugar entre el H intacto2O moléculas. Entonces NaCl esdisuelto.
