•••Neznam / iStock / GettyImages
תרכובות יוניות הן אלה המורכבות מאטומים טעונים מנוגדים, הנקראים יונים, המסודרים במבנה סריג. מלחים, כולל נתרן כלורי (NaCl) - מלח שולחן - הם הדוגמאות הידועות ביותר לתרכובות יוניות. כאשר אתה טובל תרכובת יונית במים, היונים נמשכים למולקולות המים, שכל אחת מהן נושאת מטען קוטבי. אם המשיכה בין היונים למולקולות המים גדולה מספיק בכדי לשבור את הקשרים המחזיקים את היונים, התרכובת מתמוססת. כשזה קורה, היונים מתנתקים ומתפזרים בתמיסה, כל אחד מהם מוקף במולקולות מים כדי למנוע את התאחדותו מחדש. הפתרון היוני המתקבל הופך לאלקטרוליט, מה שאומר שהוא יכול להוביל חשמל.
האם כל התרכובות היוניות מתמוססות?
מכוח סידור אטומי המימן סביב החמצן, כל מולקולת מים נושאת מטען קוטבי. הקצה החיובי שלו נמשך ליונים השליליים בתרכובת יונית, ואילו הקצה השלילי נמשך ליונים החיוביים. הנטייה לתרכובת להתמוסס במים תלויה בחוזק הקשרים המחזיקים את התרכובת יחד בהשוואה לחוזק המופעל על יונים בודדים על ידי מולקולות המים. תרכובות מסיסות מאוד, כגון NaCl, מתפרקות לחלוטין ואילו תרכובות בעלות מסיסות נמוכה, כגון עופרת סולפט (PbSO4) עשו זאת רק באופן חלקי. תרכובות עם מולקולות לא קוטביות אינן מתמוססות.
כיצד תרכובות יוניות מתמוססות
בתמיסה, כל מולקולת מים פועלת כמו מגנט זעיר שיוצר כוח משיכה על היונים במומס. אם הכוח המשולב של כל מולקולות המים המקיפות מומס הוא יותר מכוח המשיכה בין היונים, היונים נפרדים. כפי שעושים כל אחד, הוא מוקף במולקולות מים, המונעות ממנו להתאחד מחדש. היונים החיוביים והשליליים נסחפים לפיתרון. כאשר כל מולקולות המים הצמידו את עצמן ליונים ולא קיימות יותר, נאמר שהפתרון רווי, ולא יתמוסס יותר מהמומס.
לא כל התרכובות מסיסות באותה מידה. חלקם מתמוססים רק באופן חלקי מכיוון שריכוז היונים בתמיסה מגיע במהירות לשיווי משקל עם התרכובת הלא מומסת. מוצר המסיסות קבוע Ksp מודד נקודת שיווי משקל זו. ככל שה- K גבוה יותרsp, ככל שהמסיסות גבוהה יותר. אתה יכול למצוא את ה- Ksp של מתחם מסוים על ידי חיפוש אותו בטבלאות.
יונים הופכים מים לאלקטרוליט
הימצאותם של יונים חופשיים במים מאפשרת למים להוביל חשמל, וזה חשוב לאורגניזמים חיים. נוזלים בגוף האדם מכילים יונים חיוביים כגון:
- כלוריד
- פחמתי
- פוספטים
יונים אלה כל כך חיוניים לחילוף החומרים, עד שהם חייבים להתמלא מחדש כאשר הגוף מתייבש באמצעות פעילות גופנית או מחלה. זו הסיבה שספורטאים מעדיפים משקאות אלקטרוליטיים על פני מים טהורים.