Чтобы твердое вещество превратилось в раствор, необходимо разорвать молекулярные связи. Сахара, представляющие собой твердые молекулы, имеют слабые межмолекулярные силы, связывающие их вместе. С другой стороны, соли являются ионными твердыми телами и обладают гораздо более сильными силами из-за их поляризованных ионов (магнитов), которые удерживают их вместе. Чтобы разорвать молекулы соли, требуется гораздо больше энергии, чем сахара, а для их разделения требуется замена молекул. Проще говоря, нет других растворов, кроме воды, которые растворяли бы соль.
Молекулярная структура солей
Соль называется ионным твердым веществом, как указано на кафедре химии Университета Пердью в объяснении растворимости. Энергия необходима, чтобы разорвать сильные полярные (магнитные) связи, и заменитель должен заменить недостающие части, чтобы они были разделены. Молекулы воды разделяют молекулы соли, и в то же время молекулы воды связываются с разделенными частями, чтобы разделять их. Этот процесс может происходить только до тех пор, пока есть молекулы воды. Как только раствор достигает равновесия (молекулы воды связались с таким количеством молекул соли, с которым они могут справиться), процесс останавливается. В то время, когда соль растворяется в воде, энергия высока, а раствор обладает высокой проводимостью.
Растворители и индекс полярности
Chemical-Ecology.net предлагает список растворителей, в котором вода имеет индекс полярности, равный девяти. Это означает, что это наиболее сбалансированный раствор с учетом его полярности и, следовательно, единственный раствор, который растворяет соль. Некоторые соли фактически нерастворимы даже в воде. Энциклопедия Нового Света объясняет, что подобное растворяется в подобном; в основном полярные (магнитно заряженные) твердые вещества растворяются в полярных растворителях, а неполярные (немагнитно заряженные) твердые вещества растворяются в неполярных растворителях. По индексу полярности ближайшим к воде растворителем по полярности является диметилсульфоксид с концентрацией 7,2.
Растворимые соли
•••Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty Images
Поваренная соль - это всего лишь один из видов соли, растворимая в воде. Другие водорастворимые соли включают нитраты, хлориды и сульфаты. Однако из этого правила есть исключения. Соль считается нерастворимой, если, по определению Университета Пердью, она может растворяться в воде комнатной температуры до концентрации как минимум 0,1 моль на литр. InnovateUs.net предлагает, что моль является единицей измерения растворимости вещества и рассчитывается на литр.
Нерастворимые соли
Некоторые соли нерастворимы. По определению Университета Пердью соль считается нерастворимой, если концентрация водного (водного) раствора при комнатной температуре не превышает 0,001 моль при комнатной температуре. Соли в этом списке включают сульфиды, оксиды, гидроксиды, хроматы и фосфаты. И, опять же, есть несколько исключений.