Mis juhtub, kui ioonühend lahustub vees?

•••Neznam / iStock / GettyImages

Ioonsed ühendid on need, mis koosnevad vastandlikult laetud aatomitest, mida nimetatakse ioonideks ja mis on paigutatud võre struktuuri. Soolad, sealhulgas naatriumkloriid (NaCl) - lauasool, on ioonühendite tuntumad näited. Kui sukeldate ioonse ühendi vette, tõmbavad ioone veemolekulid, millest igaühel on polaarlaeng. Kui ioonide ja veemolekulide vaheline külgetõmbejõud on piisavalt suur, et purustada ioone koos hoidvad sidemed, siis ühend lahustub. Kui see juhtub, ioonid dissotsieeruvad ja hajuvad lahuses, millest igaüks on ümbritsetud veemolekulidega, et vältida selle rekombinatsiooni. Saadud ioonilahusest saab elektrolüüt, mis tähendab, et see suudab juhtida elektrit.

Hapniku ümber olevate vesinikuaatomite paigutuse tõttu kannab iga veemolekul polaarset laengut. Selle positiivset otsa tõmbavad ioonse ühendi negatiivsed ioonid, negatiivset aga positiivsed ioonid. Ühendi vees lahustumise kalduvus sõltub ühendit koos hoidvate sidemete tugevusest, võrreldes veemolekulide üksikutele ioonidele avaldatava tugevusega. Kõrglahustuvad ühendid, näiteks NaCl, lagunevad täielikult, madala lahustuvusega ühendid, näiteks pliisulfaat (PbSO)

Lahuses toimib iga veemolekul nagu pisike magnet, mis tekitab soluudis olevate ioonide jaoks atraktiivsuse. Kui kõigi lahustunud ainet ümbritsevate veemolekulide ühendatud jõud on suurem kui ioonide vaheline tõmbejõud, eralduvad ioonid. Nagu igaüks teeb, on see ümbritsetud veemolekulidega, mis takistavad selle rekombinatsiooni. Positiivsed ja negatiivsed ioonid triivivad lahusesse. Kui kõik veemolekulid on end ioonide külge kinnitanud ja neid pole enam saadaval, öeldakse, et lahus on küllastunud ja enam lahustunud aine ei lahustu.

Kõik ühendid ei ole ühtviisi lahustuvad. Mõned lahustuvad ainult osaliselt, kuna ioonide kontsentratsioon lahuses jõuab kiiresti lahustumata ühendiga tasakaalu. Lahustuvusprodukti konstant K_sp mõõdab seda tasakaalupunkti. Mida kõrgem on K_sp, seda suurem on lahustuvus. Leiate K_sp konkreetse ühendi kohta tabelitest üles otsides.

Vaba ioonide olemasolu vees võimaldab vett juhtida elektrit, mis on oluline elusorganismide jaoks. Inimese keha vedelikud sisaldavad selliseid positiivseid ioone nagu:

• kloriid
  
• karbonaadid
  
• fosfaadid

Need ioonid on ainevahetuse jaoks nii olulised, et neid tuleb täiendada, kui keha dehüdreerub füüsilise koormuse või haiguse tõttu. Seetõttu eelistavad sportlased elektrolüütilisi jooke puhtale veele.