რა ხდება, როდესაც იონური ნაერთი იხსნება წყალში?

•••Neznam / iStock / GettyImages

იონური ნაერთები არის საწინააღმდეგოდ დამუხტული ატომებისაგან შემდგარი კომპონენტები, რომლებსაც იონებს უწოდებენ და განლაგებულია ქსელის სტრუქტურაში. მარილები, ნატრიუმის ქლორიდის (NaCl) ჩათვლით - სუფრის მარილი - იონური ნაერთების ყველაზე ცნობილი მაგალითებია. როდესაც იონურ ნაერთს წყალში ჩაყრით, იონებს იზიდავს წყლის მოლეკულები, რომელთაგან თითოეული ატარებს პოლარულ მუხტს. თუ იონებსა და წყლის მოლეკულებს შორის მოზიდვა საკმარისად დიდია იმისთვის, რომ გაწყვიტოს ბონდები, რომლებიც იონებს აერთიანებს, ნაერთი იხსნება. როდესაც ეს მოხდება, იონები იშლება და იშლება ხსნარში, რომელთაგან თითოეული გარშემორტყმულია წყლის მოლეკულებით, რათა თავიდან აიცილოს იგი თავიდან აცილება. შედეგად იონური ხსნარი ხდება ელექტროლიტი, რაც ნიშნავს რომ მას ელექტროენერგიის გატარება შეუძლია.

ჟანგბადის გარშემო წყალბადის ატომების განლაგების ძალით, წყლის თითოეული მოლეკულა ატარებს პოლარულ მუხტს. მის დადებით ბოლოს იონიურ ნაერთში იზიდავს უარყოფითი იონები, უარყოფითი კი იონებს. წყალში ნაერთის დაშლისადმი მიდრეკილება დამოკიდებულია ნაერთების ერთობლივი ობლიგაციების სიძლიერეზე, ვიდრე წყლის მოლეკულები ინდივიდუალურ იონებზე მოქმედ ძალაზე. ძლიერად ხსნადი ნაერთები, როგორიცაა NaCl, მთლიანად იშლება, ხოლო დაბალი ხსნადობის მქონე ნაერთები, როგორიცაა ტყვიის სულფატი (PbSO)

ხსნარში წყლის თითოეული მოლეკულა მოქმედებს როგორც პატარა მაგნიტი, რომელიც ხსნის იონებზე ქმნის მიზიდულობის ძალას. თუ წყალხსნარის გარშემო არსებული წყლის ყველა მოლეკულის კომბინირებული ძალა მეტია ვიდრე იონებს შორის მიზიდულობის ძალა, იონები გამოყოფენ. როგორც თითოეული აკეთებს, ის გარშემორტყმულია წყლის მოლეკულებით, რაც ხელს უშლის მის თავიდან შერწყმას. დადებითი და უარყოფითი იონები გადადიან ხსნარში. როდესაც წყლის ყველა მოლეკულა შეუერთდება იონებს და აღარ იქნება ხელმისაწვდომი, ამბობენ, რომ ხსნარი გაჯერებულია და ხსნადი ნივთიერება აღარ იხსნება.

ყველა ნაერთი არ არის ერთნაირად ხსნადი. ზოგი იშლება მხოლოდ ნაწილობრივ, რადგან იონების კონცენტრაცია ხსნარში სწრაფად აღწევს წონასწორობას გაუხსნელ ნაერთთან. ხსნადობის პროდუქტის მუდმივი K_სპ ზომავს ამ წონასწორობის წერტილს. რაც უფრო მაღალია K_სპ, რაც უფრო მაღალია ხსნადობა. შეგიძლიათ იპოვოთ კ_სპ კონკრეტული ნაერთის ცხრილებში ძებნის გზით.

წყალში თავისუფალი იონების არსებობა წყალს აძლევს ელექტროენერგიის გატარებას, რაც მნიშვნელოვანია ცოცხალი ორგანიზმებისათვის. სითხეები ადამიანის სხეულში შეიცავს დადებით იონებს, როგორიცაა:

• ქლორიდი
  
• კარბონატები
  
• ფოსფატები

ეს იონები იმდენად სასიცოცხლო მნიშვნელობისაა მეტაბოლიზმისთვის, რომ მათი შევსება უნდა მოხდეს ორგანიზმის დეჰიდრატაციის შედეგად ვარჯიშის ან დაავადების შედეგად. ამიტომ სპორტსმენებს ელექტროლიტური სასმელები სუფთა წყალს ურჩევნიათ.