Kaj se zgodi, ko se ionska spojina raztopi v vodi?

•••Neznam / iStock / GettyImages

Ionske spojine so tiste, ki so sestavljene iz nasprotno nabitih atomov, imenovanih ioni, razporejeni v mrežno strukturo. Sol, vključno z natrijevim kloridom (NaCl) - kuhinjska sol - so najbolj znani primeri ionskih spojin. Ko potopite ionsko spojino v vodo, jone privlačijo molekule vode, od katerih vsaka nosi polarni naboj. Če je privlačnost med ioni in molekulami vode dovolj velika, da pretrga vezi, ki držijo ione, se spojina raztopi. Ko se to zgodi, se ioni ločijo in razpršijo v raztopini, vsaka obdana z molekulami vode, da prepreči njeno ponovno kombinacijo. Nastala ionska raztopina postane elektrolit, kar pomeni, da lahko prevaja elektriko.

Zaradi razporeditve atomov vodika okoli kisika ima vsaka molekula vode polarni naboj. Njen pozitivni konec privlačijo negativni ioni v ionski spojini, negativni konec pa pozitivni ioni. Nagnjenost raztapljanja spojine v vodi je odvisna od trdnosti vezi, ki drži spojino skupaj, v primerjavi z močjo, ki jo na posamezne ione delujejo molekule vode. Zelo topne spojine, kot je NaCl, se popolnoma razpadejo, spojine z majhno topnostjo, kot je svinčev sulfat (PbSO

V raztopini vsaka molekula vode deluje kot majhen magnet, ki ustvarja silo privlačnosti na ione v topljeni snovi. Če je skupna sila vseh molekul vode, ki obdaja raztopljeno sredstvo, večja od sile privlačenja med ioni, se ioni ločijo. Kot vsak je obkrožen z molekulami vode, ki mu preprečujejo, da bi se ponovno združil. Pozitivni in negativni ioni odplavijo v raztopino. Ko se vse molekule vode pritrdijo na ione in jih ni več na voljo, naj bi bila raztopina nasičena in se raztopljena tekočina ne bo več raztopila.

Vse spojine niso enako topne. Nekateri se raztopijo le delno, ker koncentracija ionov v raztopini hitro doseže ravnovesje z neraztopljeno spojino. Konstanta produkta topnosti K_sp meri to ravnotežno točko. Višji kot je K_sp, večja je topnost. Tu lahko najdete K_sp določene spojine, tako da jo poiščemo v tabelah.

Prisotnost prostih ionov v vodi omogoča vodi, da prevaja elektriko, kar je pomembno za žive organizme. Tekočine v človeškem telesu vsebujejo pozitivne ione, kot so:

• klorid
  
• karbonati
  
• fosfati

Ti ioni so tako pomembni za presnovo, da jih je treba dopolniti, ko telo dehidrira z vadbo ali boleznijo. Zato imajo športniki raje elektrolitske pijače kot čisto vodo.