•••„Neznam“ / „iStock“ / „GettyImages“
Joniniai junginiai yra sudaryti iš priešingai įkrautų atomų, vadinamų jonais, išsidėstę grotelių struktūroje. Druskos, įskaitant natrio chloridą (NaCl) - valgomąją druską, yra žinomiausi joninių junginių pavyzdžiai. Panardinus joninį junginį į vandenį, jonus traukia vandens molekulės, kurių kiekviena turi polinį krūvį. Jei potraukis tarp jonų ir vandens molekulių yra pakankamai didelis, kad pertrauktų jonus laikančius ryšius, junginys ištirpsta. Kai taip atsitinka, jonai išsiskiria ir išsisklaido tirpale, kiekvienas jų apsuptas vandens molekulių, kad būtų išvengta jo rekombinacijos. Gautas joninis tirpalas tampa elektrolitu, o tai reiškia, kad jis gali praleisti elektrą.
Ar visi joniniai junginiai ištirpsta?
Dėl vandenilio atomų išsidėstymo aplink deguonį kiekviena vandens molekulė turi polinį krūvį. Jo teigiamą galą traukia neigiami jonų junginyje, o neigiamą - teigiami jonai. Polinkis junginiui ištirpti vandenyje priklauso nuo junginį laikančių ryšių stiprumo, palyginti su vandens molekulių atskiriems jonams tenkančia jėga. Labai tirpūs junginiai, tokie kaip NaCl, visiškai suyra, o mažai tirpūs junginiai, tokie kaip švino sulfatas (PbSO
4) tai daro tik iš dalies. Junginiai su nepolinėmis molekulėmis netirpsta.Kaip ištirpsta joniniai junginiai
Tirpale kiekviena vandens molekulė veikia kaip mažytis magnetas, kuris sukuria traukos jėgą ištirpusios medžiagos jonams. Jei visų ištirpusią medžiagą supančių vandens molekulių jėga yra didesnė už traukos jėgą tarp jonų, jonai išsiskiria. Kiekvienas iš jų yra apsuptas vandens molekulių, kurios neleidžia jam rekombinuotis. Teigiami ir neigiami jonai nuteka į tirpalą. Kai visos vandens molekulės prisijungia prie jonų ir jų nebėra, sakoma, kad tirpalas yra prisotintas ir daugiau neištirpusios medžiagos ištirps.
Ne visi junginiai yra vienodai tirpūs. Kai kurie ištirpsta tik iš dalies, nes jonų koncentracija tirpale greitai pasiekia pusiausvyrą su neištirpusiu junginiu. Tirpumo produkto konstanta Ksp matuoja šį pusiausvyros tašką. Kuo didesnis Ksp, tuo didesnis tirpumas. Galite rasti Ksp konkretaus junginio, ieškant jo lentelėse.
Jonai vandenį paverčia elektrolitu
Laisvų jonų buvimas vandenyje leidžia vandeniui praleisti elektrą, o tai svarbu gyviems organizmams. Žmogaus kūno skysčiuose yra teigiamų jonų, tokių kaip:
- chloridas
- karbonatai
- fosfatai
Šie jonai yra tokie gyvybiškai svarbūs medžiagų apykaitai, kad juos reikia papildyti, kai organizmas dehidratuoja fizinio krūvio ar ligos metu. Štai kodėl sportininkai labiau mėgsta elektrolitinius gėrimus nei gryną vandenį.