מה קורה לתרכובות יוניות וקוולנטיות כאשר הן מתמוססות במים?

תרכובת כימית מורכבת ממולקולות זהות רבות הנוצרות מאטומים מיותר מאלמנט אחד, המחוברים בקשרים כימיים. עם זאת, לא כל התרכובות נוצרות באותה מידה. דברים שונים קורים לתרכובות יוניות ולתרכובות קוולנטיות כאשר הם מתמוססים במים.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

כאשר תרכובות יוניות מתמוססות במים הן עוברות תהליך שנקרא דיסוציאציה, ומתפצל ליונים המרכיבים אותן. עם זאת, כאשר אתה מציב תרכובות קוולנטיות במים, הם בדרך כלל לא מתמוססים אלא יוצרים שכבה על גבי המים.

תרכובות יוניות הן מולקולות המורכבות מיונים טעונים מנוגדים, שהם יונים עם מטענים שליליים וחיוביים כאחד. תרכובות קוולנטיות אינן מתכות הקשורות יחד, מורכבות משני אלקטרונים המשותפים בין שני אטומים. לתרכובות יוניות נקודת התכה ורתיחה גבוהה, אך לתרכובות קוולנטיות נקודת התכה ורתיחה נמוכות יחסית. הסיבה לכך היא שתרכובות יוניות זקוקות לכמות גדולה מאוד של אנרגיה כדי לשבור את הקשרים היוניים שלהן ולהפריד בין המטענים החיוביים והשליליים. מכיוון שתרכובות קוולנטיות עשויות ממולקולות מובחנות שאינן מתערבבות זו בזו, הן נפרדות ביתר קלות. נתרן ברומיד, סידן כלורי ותחמוצת מגנזיום הם דוגמאות לתרכובות יוניות, ואילו אתנול, אוזון, מימן ופחמן דו חמצני הם דוגמאות לתרכובות קוולנטיות.

כאשר תרכובות יוניות מתמוססות במים, הן מתפרקות ליונים המרכיבות אותם באמצעות תהליך הנקרא דיסוציאציה. כאשר הם ממוקמים במים, היונים נמשכים למולקולות המים, שכל אחת מהן נושאת מטען קוטבי. אם הכוח בין היונים למולקולות המים חזק מספיק בכדי לשבור את הקשרים בין היונים, התרכובת מתמוססת. היונים מתנתקים ומתפזרים בתמיסה, כל אחד מהם מוקף על ידי מולקולות מים כדי למנוע הצמדה מחדש. הפתרון היוני הופך לאלקטרוליט, כלומר הוא יכול להוביל חשמל.

כאשר תרכובות קוולנטיות מתמוססות במים הן מתפרקות למולקולות, אך לא אטומים בודדים. מים הם ממס קוטבי, אך בדרך כלל תרכובות קוולנטיות אינן קוטביות. משמעות הדבר היא כי תרכובות קוולנטיות בדרך כלל אינן מתמוססות במים, אלא מייצרות שכבה נפרדת על פני המים. סוכר הוא אחד התרכובות הקוולנטיות הבודדות שמתמוססות במים מכיוון שמדובר בתרכובת קוולנטית קוטבית (כלומר, חלקים של למולקולות שלהן יש צד שלילי וצד חיובי), אך היא עדיין לא נפרדת ליונים באופן שבו תרכובות יוניות מתרחשות מים. שמן הוא תרכובת קוולנטית לא קוטבית, ולכן הוא לא מתמוסס במים.