Parastā ūdenī izšķīdinātā sāls skats, visticamāk, jums ir pilnīgi pazīstams, jo šī parādība burtiski dominē pasaulē. Vairāk nekā divas trešdaļas Zemes virsmas klāj okeāna ūdens, kas pēc būtības ir sāls vai "sāļš". ("Sal" ir latīņu vārds sāls lietošanai.)
Galda sāls ir izgatavots no jonu savienojumanātrija hlorīds,kas sastāv no nātrija un hlora ķīmiskajiem elementiem. Jūs, iespējams, bērnībā uzzinājāt no netīšas rotaļām pie virtuves galda, ka, ja jūs uzkaisa sāli glāzē tīra ūdens, sāls pēc kāda laika pazūd; jo vairāk pievienojat sāli, jo ilgāk tas aizņem, un, lai to panāktu, var būt nepieciešams nedaudz kratīt vai maisīt.
Cietieizšķīstšķidrā šķīdinātājā (ķīmijas eksperimentos parasti ūdens) izveido šķīdumu, un ūdenī šķīstošā sāls ir klasisks piemērs tam, kā polārā šķīdinātā viela uzvedas polārajā šķīdinātājā, piemēram, H2O. Pa ceļam jūs saņemsiet skābju bāzes ķīmijas piedevu, lai tikai noapaļotu sālsūdens pieredzes "garšu"!
Sāls un ūdens: pamati
Ūdens (H2O) sastāv no ūdeņraža elementiem (uzperiodiskā elementu tabula
Ūdens ir cieta viela temperatūrā zem 0 ° C, šķidrums no 0 ° C līdz 100 ° C un gāze (ūdens tvaiki) temperatūrā, kas pārsniedz 100 ° C. Tas ir polārs, kas nozīmē, ka, lai arī tam nav neto lādiņa, tā daļas (šajā gadījumā skābekļa atoms) ir nedaudz negatīvs, jo ir lielāks elektronu blīvums, nedaudz atstājot citas daļas (šajā gadījumā ūdeņraža atomus) pozitīvs.
Galda sāls (nātrija hlorīds vai NaCl) ir jonu savienojums, kas nozīmē, ka tā izveidotā saite rodas ziedojot elektronu no viena atoma (šeit Na) uz citu (Cl), nevis no elektrona koplietošanas, kas redzama kovalentā obligācijas. Tas padara saiti ļoti elektronegatīvu, kuras sekas, izšķīdinot NaCl ūdenī, drīz kļūs acīmredzamas.
Vai NaCl reaģē ar ūdeni?
Asprātīgi lasītāji varētu brīnīties, kāpēc pazīstamā ķīmijas laboratorijas skābe HCl, sālsskābe, neveidojas, kad NaCl ievieto ūdenī. Iespējamā reakcija ir
NaCl + H2O → NaOH + HCl
Kaut arī šī reakcija varētu turpināties teorētiski, tā ir enerģētiski ārkārtīgi nelabvēlīga. Tas ir tāpēc, ka HCl ir daudz stiprāka skābe nekā ūdens un ar prieku izplūst protons šķīdumos, kuru skābums ir daudz lielāks nekā ūdenim, kura neitrālais pH ir 7. Arī nātrija hidroksīds (NaOH) ir ļoti spēcīga bāze, kas apgāztu izdalīto H+ joni vienalga, veidojot ūdeni.
Bultiņai iepriekšminētajā vienādojumā jābūt vērstai uzcitsvirzienā, jo tas dod priekšrokutermodinamikano risinājuma.
Ūdenī izšķīdis sāls: molekulārā mijiedarbība
Jau tika atzīmēta gan ūdens molekulas, kuru jūs varat iedomāties kā aptuveni bumeranga formas, gan NaCl molekulas, kas vairāk atgādina īsu hanteli, polaritāte.
Ievietojot galda sāli ūdenī, nedaudz elektropozitīvu nātrija daļu piesaista ūdens molekulu nedaudz elektronegatīvā skābekļa daļa. Tajā pašā laikā nedaudz elektronegatīvā NaCl hlora daļa tiek piesaistīta nedaudz elektropozitīvai ūdens ūdeņraža daļai.
Nevienā gadījumā nav izveidota patiesa saite, bet atrakcijas izveido "virves vilkšanu", kurā NaCl jonu saites un H kovalentās saites2O abi ir saspringti.
Spēcīgākas ūdens kovalentās saites (ko parasti tur kopā arī ūdeņraža saitesstarpūdens molekulas) uzvar, un NaCl tiek izvilkts kopā ar Na + un Cl_ joni, kas brīvi atrodas starp neskarto H2O molekulas. NaCl ir tadizšķīdis.