Зміст
Іонні сполуки - це сполуки, складені з протилежно заряджених атомів, які називаються іонами, розташованими в структурі грат. 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 потяг між іонами та молекулами води досить великий, щоб розірвати зв’язки, що утримують іони разом, сполука розчиняється. Коли це відбувається, іони дисоціюють і диспергуються в розчині, кожен оточений молекулами води, щоб запобігти його рекомбінації. Отриманий іонний розчин стає електролітом, а значить, він може проводити електрику.
Чи розчиняються всі іонні сполуки?
Внаслідок розташування атомів водню навколо кисню кожна молекула води несе полярний заряд. Його позитивний кінець притягується до негативних іонів в іонній сполуці, тоді як негативний кінець притягується до позитивних іонів. Схильність до розчинення сполуки у воді залежить від міцності зв’язків, що утримують сполуку разом, порівняно з силою, яка чиниться на окремі іони молекулами води. Високорозчинні сполуки, такі як NaCl, повністю розпадаються, тоді як сполуки з низькою розчинністю, такі як сульфат свинцю (PbSO4) зробити це лише частково. Сполуки з неполярними молекулами не розчиняються.
Як розчиняються іонні сполуки
У розчині кожна молекула води діє як крихітний магніт, який створює силу притягання на іони в розчиненому розчині. Якщо сукупна сила всіх молекул води, що оточують розчинник, більше сили тяжіння між іонами, іони відокремлюються. Як і кожен з них, він оточений молекулами води, які заважають йому рекомбінуватися. Позитивні та негативні іони відтікають у розчин. Коли всі молекули води приєдналися до іонів і більше їх немає, розчин, як кажуть, насичений, і більше розчинника не розчиниться.
Не всі сполуки однаково розчинні. Деякі розчиняються лише частково, оскільки концентрація іонів у розчині швидко досягає рівноваги з нерозчиненою сполукою. Постійна розчинність продукту Kсп вимірює цю точку рівноваги. Чим вище Kсп, тим вище розчинність. Ви можете знайти Kсп певної сполуки, переглядаючи її в таблицях.
Іони перетворюють воду в електроліт
Наявність вільних іонів у воді дозволяє воді проводити електрику, що важливо для живих організмів. Рідини в організмі людини містять позитивні іони, такі як кальцій, калій, натрій і магній, і негативні іони, такі як хлорид, карбонати та фосфати. Ці іони настільки життєво важливі для метаболізму, що їх потрібно поповнювати, коли організм зневоднюється через фізичні навантаження або хвороби. Ось чому спортсмени віддають перевагу електролітичним напоям перед чистою водою.
Електролітичні розчини також роблять можливими акумулятори. Навіть сухі клітини містять електроліт, хоча його паста, а не рідина. Іони електроліту протікають між анодом і катодом акумулятора, заряджаючи їх відносно один одного. Коли ви підключаєте акумулятор до навантаження, клеми розряджаються та електроенергія.