Ce se întâmplă când un compus ionic se dizolvă în apă?

•••Neznam / iStock / GettyImages

Compușii ionici sunt cei compuși din atomi încărcați în mod opus, numiți ioni, dispuși într-o structură de rețea. Sărurile, inclusiv clorura de sodiu (NaCl) - sare de masă - sunt cele mai cunoscute exemple de compuși ionici. Când scufundați un compus ionic în apă, ionii sunt atrași de moleculele de apă, fiecare purtând o sarcină polară. Dacă atracția dintre ioni și moleculele de apă este suficient de mare pentru a rupe legăturile care țin ionii împreună, compusul se dizolvă. Când se întâmplă acest lucru, ionii se disociază și se dispersează în soluție, fiecare înconjurat de molecule de apă pentru a preveni recombinarea acestuia. Soluția ionică rezultată devine un electrolit, ceea ce înseamnă că poate conduce electricitatea.

În virtutea aranjării atomilor de hidrogen în jurul oxigenului, fiecare moleculă de apă poartă o sarcină polară. Capătul său pozitiv este atras de ionii negativi dintr-un compus ionic, în timp ce capătul negativ este atras de ionii pozitivi. Tendința ca un compus să se dizolve în apă depinde de puterea legăturilor care țin compusul împreună, comparativ cu puterea exercitată asupra ionilor individuali de către moleculele de apă. Compușii foarte solubili, cum ar fi NaCl, se separă complet, în timp ce compușii cu solubilități reduse, cum ar fi sulfatul de plumb (PbSO

În soluție, fiecare moleculă de apă acționează ca un magnet mic care creează o forță de atracție asupra ionilor din solut. Dacă forța combinată a tuturor moleculelor de apă care înconjoară un solut este mai mare decât forța de atracție dintre ioni, ionii se separă. Așa cum face fiecare, este înconjurat de molecule de apă, care o împiedică să se recombine. Ionii pozitivi și negativi se îndepărtează în soluție. Când toate moleculele de apă s-au atașat de ioni și nu mai sunt disponibile, se spune că soluția este saturată și nu se va dizolva mai mult din solut.

Nu toți compușii sunt la fel de solubili. Unii se dizolvă doar parțial, deoarece concentrația ionilor în soluție atinge rapid un echilibru cu compusul nedizolvat. Constanta produsului de solubilitate K_sp măsoară acest punct de echilibru. Cu cât este mai mare K_sp, cu cât solubilitatea este mai mare. Puteți găsi K_sp dintr-un anumit compus căutându-l în tabele.

Prezența ionilor liberi în apă permite apei să conducă electricitatea, ceea ce este important pentru organismele vii. Fluidele din corpul uman conțin ioni pozitivi, cum ar fi:

• clorură
  
• carbonați
  
• fosfați

Acești ioni sunt atât de vitali pentru metabolism, încât trebuie să fie completați atunci când organismul se deshidratează prin efort sau boală. Acesta este motivul pentru care sportivii preferă băuturile electrolitice decât apa pură.