Om een vaste stof in een oplossing op te lossen, moeten moleculaire bindingen worden verbroken. Suikers, die moleculaire vaste stoffen zijn, hebben zwakke intermoleculaire krachten die ze aan elkaar binden. Zouten daarentegen zijn ionische vaste stoffen en hebben veel sterkere krachten vanwege hun gepolariseerde ionen (magneten) die ze bij elkaar houden. Het kost veel meer energie om zoutmoleculen uit elkaar te trekken dan suiker en om ze uit elkaar te houden, moeten moleculen worden vervangen. Simpel gezegd, er zijn geen andere oplossingen dan water die een zout oplossen.
Moleculaire structuur van zouten
Een zout wordt een ionische vaste stof genoemd, zoals uiteengezet door de scheikundeafdeling van Purdue University in hun verklaring van oplosbaarheid. Er is energie nodig om de sterke polaire (magnetische) bindingen te verbreken en een vervanger moet de ontbrekende stukjes vervangen om ze gescheiden te houden. Watermoleculen scheiden de zoutmoleculen en tegelijkertijd binden de watermoleculen zich met de gescheiden stukken om ze uit elkaar te houden. Dit proces kan alleen plaatsvinden zolang er watermoleculen zijn. Zodra de oplossing het evenwicht bereikt (de watermoleculen hebben zich met zoveel zoutmoleculen verbonden als ze aankunnen), stopt het proces. Gedurende de tijd dat zout in water oplost, is de energie hoog en is de oplossing sterk geleidend.
Oplosmiddelen en de polariteitsindex
Chemical-Ecology.net biedt een lijst met oplosmiddelen waaruit blijkt dat water een polariteitsindex van negen heeft. Dat betekent dat het de meest uitgebalanceerde oplossing is met betrekking tot zijn polariteit, en daarom de enige oplossing is die een zout oplost. Sommige zouten zijn zelfs in water onoplosbaar. De New World Encyclopedia legt uit dat het gelijke in het gelijke oplost; in principe lossen polaire (magnetisch geladen) vaste stoffen op in polaire oplosmiddelen en niet-polaire (niet-magnetisch geladen) vaste stoffen lossen op in niet-polaire oplosmiddelen. Op de polariteitsindex is het dichtstbijzijnde oplosmiddel voor water in polariteit dimethylsulfoxide met 7,2.
Oplosbare zouten
•••Hemera Technologies/AbleStock.com/Getty Images
Tafelzout is slechts één soort zout en is oplosbaar in water. Andere in water oplosbare zouten zijn nitraten, chloriden en sulfaten. Er zijn echter uitzonderingen op de regel. Een zout wordt als onoplosbaar beschouwd als het, volgens de definitie van Purdue University, kan oplossen in water op kamertemperatuur tot een concentratie van ten minste 0,1 mol per liter. InnovateUs.net biedt aan dat mollen de maateenheid zijn voor de oplosbaarheid van een stof en worden berekend per liter.
Onoplosbare zouten
Sommige zouten zijn onoplosbaar. Volgens de definitie van Purdue University wordt een zout als onoplosbaar beschouwd als de concentratie van de waterige (water) oplossing bij kamertemperatuur niet meer is dan 0,001 mol bij kamertemperatuur. De zouten op deze lijst omvatten sulfiden, oxiden, hydroxiden, chromaten en fosfaten. En nogmaals, er zijn een paar uitzonderingen.