Що відбувається, коли іонна сполука розчиняється у воді?

•••Neznam / iStock / GettyImages

Іонні сполуки - це сполуки, що складаються з протилежно заряджених атомів, які називаються іонами, розташованих у гратчастій структурі. Солі, включаючи хлорид натрію (NaCl) - кухонна сіль - є найбільш відомими прикладами іонних сполук. Коли ви занурюєте іонну сполуку у воду, іони притягуються до молекул води, кожна з яких несе полярний заряд. Якщо притягання між іонами та молекулами води досить велике, щоб розірвати зв’язки, що утримують іони, сполука розчиняється. Коли це трапляється, іони дисоціюють і диспергуються в розчині, кожен оточений молекулами води, щоб запобігти його рекомбінації. Отриманий іонний розчин стає електролітом, а це означає, що він може проводити електрику.

Завдяки розташуванню атомів водню навколо кисню кожна молекула води несе полярний заряд. Його позитивний кінець притягується до негативних іонів в іонній сполуці, тоді як негативний кінець - до позитивних іонів. Схильність розчинення сполуки у воді залежить від міцності зв’язків, що утримують сполуку, порівняно з силою, що діє на окремі іони молекулами води. Високорозчинні сполуки, такі як NaCl, повністю розпадаються, тоді як сполуки з низькою розчинністю, такі як сульфат свинцю (PbSO

У розчині кожна молекула води діє як крихітний магніт, який створює силу притягання на іони розчиненої речовини. Якщо сукупна сила всіх молекул води, що оточує розчинену речовину, більша за силу притягання між іонами, то іони відокремлюються. Як і кожен з них, він оточений молекулами води, які перешкоджають його рекомбінації. Позитивні та негативні іони дрейфують у розчин. Коли всі молекули води приєднаються до іонів і більше їх немає, розчин вважається насиченим, і більше розчинена речовина не розчиниться.

Не всі сполуки однаково розчинні. Деякі розчиняються лише частково, оскільки концентрація іонів у розчині швидко досягає рівноваги з нерозчиненою сполукою. Постійна продукту розчинності K_sp вимірює цю точку рівноваги. Чим вище К_sp, чим вище розчинність. Ви можете знайти K_sp певної сполуки, шукаючи її в таблицях.

Наявність вільних іонів у воді дозволяє воді проводити електрику, що важливо для живих організмів. Рідини в організмі людини містять такі позитивні іони, як:

• хлорид
  
• карбонати
  
• фосфати

Ці іони настільки життєво важливі для обміну речовин, що їх потрібно поповнювати, коли організм зневоднюється внаслідок фізичних вправ або хвороби. Ось чому спортсмени віддають перевагу електролітичним напоям перед чистою водою.