Čo sa stane, keď sa iónová zlúčenina rozpustí vo vode?

•••Neznam / iStock / GettyImages

Iónové zlúčeniny sú tie, ktoré pozostávajú z opačne nabitých atómov, nazývaných ióny, usporiadaných do mriežkovej štruktúry. Soli, vrátane chloridu sodného (NaCl) - kuchynská soľ - sú najznámejšie príklady iónových zlúčenín. Keď ponoríte iónovú zlúčeninu do vody, ióny sú priťahované k molekulám vody, z ktorých každá nesie polárny náboj. Ak je príťažlivosť medzi iónmi a molekulami vody dostatočne veľká na to, aby zlomila väzby držiace ióny pohromade, zlúčenina sa rozpustí. Keď sa to stane, ióny sa disociujú a dispergujú v roztoku, každý obklopený molekulami vody, aby zabránil ich rekombinácii. Výsledný iónový roztok sa stáva elektrolytom, čo znamená, že môže viesť elektrinu.

Vďaka usporiadaniu atómov vodíka okolo kyslíka nesie každá molekula vody polárny náboj. Jeho kladný koniec je priťahovaný k záporným iónom v iónovej zlúčenine, zatiaľ čo záporný koniec je priťahovaný k kladným iónom. Sklon k rozpusteniu zlúčeniny vo vode závisí od sily väzieb držiacich zlúčeninu pohromade v porovnaní so silou vyvíjanou na jednotlivé ióny molekulami vody. Vysoko rozpustné zlúčeniny, ako je NaCl, sa úplne rozpadajú, zatiaľ čo zlúčeniny s nízkou rozpustnosťou, ako je síran olovnatý (PbSO

V roztoku funguje každá molekula vody ako malý magnet, ktorý vytvára príťažlivú silu na ióny v rozpustenej látke. Ak je kombinovaná sila všetkých molekúl vody obklopujúcich rozpustenú látku viac ako sila príťažlivosti medzi iónmi, ióny sa oddelia. Ako každý z nich, je obklopený molekulami vody, ktoré bránia jeho rekombinácii. Pozitívne a negatívne ióny sa odvíjajú od roztoku. Ak sa všetky molekuly vody pripojili k iónom a už nie sú k dispozícii žiadne ďalšie látky, roztok je označený ako nasýtený a viac rozpustenej látky sa nerozpustí.

Nie všetky zlúčeniny sú rovnako rozpustné. Niektoré sa rozpúšťajú iba čiastočne, pretože koncentrácia iónov v roztoku rýchlo dosahuje rovnováhu s nerozpustenou zlúčeninou. Konštanta produktu rozpustnosti K_sp meria tento rovnovážny bod. Čím vyššia je K_sp, tým vyššia je rozpustnosť. Nájdete K._sp konkrétnej zlúčeniny vyhľadaním v tabuľkách.

Prítomnosť voľných iónov vo vode umožňuje vode viesť elektrinu, ktorá je dôležitá pre živé organizmy. Tekutiny v ľudskom tele obsahujú pozitívne ióny, ako napríklad:

• chlorid
  
• uhličitany
  
• fosfáty

Tieto ióny sú pre metabolizmus také dôležité, že sa musia doplniť, keď sa telo dehydratuje cvičením alebo chorobou. Preto športovci uprednostňujú elektrolytické nápoje pred čistou vodou.