Hva skjer når en ionisk forbindelse oppløses i vann?

•••Neznam / iStock / GettyImages

Joniske forbindelser er de sammensatt av motsatt ladede atomer, kalt ioner, ordnet i en gitterstruktur. Salter, inkludert natriumklorid (NaCl) - bordsalt - er de mest kjente eksemplene på ioniske forbindelser. Når du dypper en ionisk forbindelse i vann, tiltrekkes ionene av vannmolekylene, som hver har en polær ladning. Hvis tiltrekningen mellom ionene og vannmolekylene er stor nok til å bryte bindingene som holder ionene sammen, oppløses forbindelsen. Når dette skjer, dissosieres ionene og dispergeres i oppløsning, hver omgitt av vannmolekyler for å forhindre at den rekombineres. Den resulterende ioniske løsningen blir en elektrolytt, noe som betyr at den kan lede strøm.

I kraft av arrangementet av hydrogenatomene rundt oksygenet, bærer hvert vannmolekyl en polær ladning. Den positive enden tiltrekkes av de negative ionene i en ionisk forbindelse, mens den negative enden tiltrekkes av de positive ionene. Bøyeligheten for en forbindelse til å oppløses i vann avhenger av styrken til bindingene som holder forbindelsen sammen sammenlignet med styrken som vannmolekylene utøver på de enkelte ionene. Svært oppløselige forbindelser, slik som NaCl, brytes helt fra hverandre, mens forbindelser med lav løselighet, slik som blysulfat (PbSO

I løsning fungerer hvert vannmolekyl som en liten magnet som skaper en tiltrekningskraft på ionene i det oppløste stoffet. Hvis den samlede kraften til alle vannmolekylene som omgir et løst stoff er mer enn tiltrekningskraften mellom ionene, skiller ionene seg. Som hver enkelt gjør det, er det omgitt av vannmolekyler, som forhindrer at det rekombineres. De positive og negative ionene driver inn i løsningen. Når alle vannmolekylene har festet seg til ioner og ikke flere er tilgjengelige, sies løsningen å være mettet, og ikke mer av det oppløste stoffet vil oppløses.

Ikke alle forbindelser er like oppløselige. Noen oppløses bare delvis fordi konsentrasjonen av ioner i oppløsning raskt når en likevekt med den uoppløste forbindelsen. Løselighetsproduktet konstant K_sp måler dette likevektspunktet. Jo høyere K_spjo høyere løselighet. Du finner K_sp av en bestemt forbindelse ved å slå den opp i tabeller.

Tilstedeværelsen av frie ioner i vann lar vannet lede strøm, noe som er viktig for levende organismer. Væsker i menneskekroppen inneholder positive ioner som:

• klorid
  
• karbonater
  
• fosfater

Disse ionene er så viktige for stoffskiftet at de må etterfylles når kroppen dehydrerer gjennom trening eller sykdom. Dette er grunnen til at idrettsutøvere foretrekker elektrolytiske drikker fremfor rent vann.