Što se događa kad se jonski spoj otopi u vodi?

•••Neznam / iStock / GettyImages

Jonski spojevi su oni koji se sastoje od suprotno nabijenih atoma, koji se nazivaju ioni, raspoređeni u strukturi rešetke. Soli, uključujući natrijev klorid (NaCl) - kuhinjska sol - najpoznatiji su primjeri ionskih spojeva. Kada potapate ionski spoj u vodu, ione privlače molekule vode, od kojih svaka nosi polarni naboj. Ako je privlačnost između iona i molekula vode dovoljno velika da razbije veze koje drže ione zajedno, spoj se otapa. Kad se to dogodi, ioni se disociraju i raspršuju u otopini, svaki okružen molekulama vode kako bi spriječio njegovu ponovnu kombinaciju. Dobivena ionska otopina postaje elektrolit, što znači da može provoditi električnu energiju.

Zahvaljujući rasporedu atoma vodika oko kisika, svaka molekula vode nosi polarni naboj. Njegov pozitivni kraj privlače negativni ioni u ionskom spoju, dok negativni kraj privlače pozitivni ioni. Sklonost otapanju spoja u vodi ovisi o jačini veza koje spoj drže zajedno u usporedbi sa snagom koju na pojedine ione djeluju molekule vode. Visoko topljivi spojevi, poput NaCl, potpuno se raspadaju, dok se spojevi niske topljivosti, poput olovnog sulfata (PbSO

U otopini, svaka molekula vode djeluje poput majušnog magneta koji stvara silu privlačenja na ione u otopljenoj tvari. Ako je kombinirana sila svih molekula vode koja okružuje otopljenu tvar veća od sile privlačenja između iona, ioni se odvajaju. Kao i svaki drugi, okružen je molekulama vode koje sprečavaju njegovu ponovnu kombinaciju. Pozitivni i negativni ioni odlaze u otopinu. Kad se sve molekule vode prikače za ione i više nema dostupnosti, kaže se da je otopina zasićena i više se otopljena tvar neće otopiti.

Nisu svi spojevi jednako topljivi. Neki se otapaju samo djelomično jer koncentracija iona u otopini brzo dosegne ravnotežu s nerastvorenim spojem. Konstanta proizvoda topljivosti K_sp mjeri ovu točku ravnoteže. Što je veći K_sp, topivost je veća. Možete pronaći K_sp određenog spoja tražeći ga u tablicama.

Prisutnost slobodnih iona u vodi omogućava vodi da provodi električnu energiju, što je važno za žive organizme. Tekućine u ljudskom tijelu sadrže pozitivne ione kao što su:

• klorid
  
• karbonati
  
• fosfati

Ti su ioni toliko vitalni za metabolizam da se moraju nadoknaditi kad tijelo dehidrira vježbanjem ili bolešću. Zbog toga sportaši više vole elektrolitička pića od čiste vode.