Ce se întâmplă când sarea se adaugă în apă?

Vederea sării obișnuite dizolvate în apă este, după toate probabilitățile, cu totul familiară, deoarece fenomenul domină literalmente globul. Peste două treimi din suprafața Pământului este acoperită de apa oceanului, care are în special caracter salin sau „sărat”. („Sal” este cuvântul latin pentru sare.)

Sarea de masă este compusă din compusul ionicclorura de sodiu,care constă din elementele chimice sodiu și clor. Probabil ați învățat din jocul neintenționat de la masa din bucătărie în copilărie că, dacă stropiți sarea într-un pahar cu apă pură, sarea dispare după un timp; cu cât adăugați mai multă sare, cu atât durează mai mult și poate fi necesară o agitare sau agitare pentru a produce.

Soliddizolvareîntr-un solvent lichid (de obicei apă în experimentele chimice) creați o soluție, iar sarea care se dizolvă în apă este un exemplu clasic al modului în care un solut polar se comportă într-un solvent polar, cum ar fi H₂O. Pe parcurs, veți obține o garnitură de chimie acid-bazică doar pentru a completa „aroma” experienței cu apă sărată!

Apă (H₂O) constă din elementele hidrogen (notate cu H petabelul periodic al elementelor) și oxigen (O) într-un raport molar 2-la-1. Aceasta înseamnă că există doi atomi de H pentru fiecare atom de O din apă. Deoarece un oxigen este de aproximativ 16 ori mai masiv decât un atom de hidrogen, totuși, molecula de apă este de aproape nouă zecimi de oxigen în masă.

Apa este un solid la temperaturi sub 0 ° C, un lichid între 0 ° C și 100 ° C și un gaz (vapori de apă) la temperaturi care depășesc 100 ° C. Este polar, ceea ce înseamnă că, deși nu are sarcină netă, părți ale acestuia (în acest caz atomul de oxigen) sunt ușor negativ din cauza unei densități mai mari de electroni, lăsând ușor alte porțiuni (în acest caz atomii de hidrogen) pozitiv.

Sarea de masă (clorură de sodiu sau NaCI) este un compus ionic, ceea ce înseamnă că legătura pe care o formează rezultă din donație a unui electron de la un atom (aici, Na) la altul (Cl), mai degrabă decât de la partajarea electronilor văzută în covalent legături. Acest lucru face ca legătura să fie extrem de electronegativă, ale cărei consecințe atunci când NaCl este dizolvat în apă vor deveni în curând evidente.

Cititorii înțelepți s-ar putea întreba de ce nu se formează acidul chimic-laborator HCl acid, acid clorhidric, când NaCl este plasat în apă. Reacția presupusă este

NaCI + H₂O → NaOH + HCI

Deși această reacție ar putea continua teoretic, este extrem de nefavorabilă din punct de vedere energetic. Acest lucru se datorează faptului că HCl este un acid mult mai puternic decât apa și își aruncă fericit protonul în soluții cu aciditate mult mai mare decât cea a apei, care are un pH neutru de 7. De asemenea, hidroxidul de sodiu (NaOH) este o bază foarte puternică care ar înghiți H eliberat⁺ ioni oricum, făcând apă.

Săgeata din ecuația de mai sus ar trebui, așadar, să indice înaltedirecție, deoarece aceasta favorizeazătermodinamicaa soluției.

Deja s-a remarcat polaritatea atât a moleculei de apă, pe care o puteți imagina ca având o formă aproximativă de bumerang, cât și a moleculei de NaCl, care arată mai mult ca o ganteră scurtă.

Când sarea de masă este plasată în apă, porțiunea de sodiu ușor electropozitivă este atrasă de porțiunea de oxigen ușor electronegativă a moleculelor de apă. În același timp, porțiunea de clor ușor electronegativă a NaCl este atrasă de porțiunea de apă ușor electropozitivă a apei.

În niciun caz nu se creează o legătură adevărată, dar atracțiile instituie un „remorcare” în care legăturile ionice ale NaCl și legăturile covalente ale H₂O sunt amândouă tensionate.

Legăturile covalente mai puternice ale apei (care sunt, de asemenea, ținute împreună în general de legături de hidrogenîntremolecule de apă) câștigă, iar NaCl este separat, cu Na + și Cl^_ ioni care se amplasează slab între H intact₂O molecule. NaCl este atuncidizolvat​.