Hvad sker der, når en ionisk forbindelse opløses i vand?

Ioniske forbindelser er dem, der består af modsat ladede atomer, kaldet ioner, arrangeret i en gitterstruktur. Salte, herunder natriumchlorid (NaCl) - bordsalt - er de mest kendte eksempler på ioniske forbindelser. Når du nedsænker en ionforbindelse i vand, tiltrækkes ionerne af vandmolekylerne, som hver især bærer en polarladning. Hvis tiltrækningen mellem ionerne og vandmolekylerne er stor nok til at bryde de bindinger, der holder ionerne sammen, opløses forbindelsen. Når dette sker, adskiller ionerne og spredes i opløsning, der hver er omgivet af vandmolekyler for at forhindre, at det rekombineres. Den resulterende ionopløsning bliver en elektrolyt, hvilket betyder at den kan lede elektricitet.

Er alle ioniske forbindelser opløst?

På grund af arrangementet af hydrogenatomerne omkring oxygenet bærer hvert vandmolekyle en polarladning. Dens positive ende tiltrækkes til de negative ioner i en ionforbindelse, mens den negative ende tiltrækkes til de positive ioner. Tilbøjelighed til en forbindelse til opløsning i vand afhænger af styrken af ​​bindingerne, der holder forbindelsen sammen i forhold til den styrke, der udøves på de enkelte ioner af vandmolekylerne. Meget opløselige forbindelser, såsom NaCl, skilles fuldstændigt fra hinanden, mens forbindelser med lave opløseligheder, såsom blysulfat (PbSO _{4) gør det kun delvis. Forbindelser med ikke-polære molekyler opløses ikke.}

Hvordan ioniske forbindelser opløses

I opløsning virker hvert vandmolekyle som en lille magnet, der skaber en attraktionskraft på ionerne i opløsningen. Hvis den samlede kraft af alle vandmolekylerne, der omgiver et opløst stof, er mere end tiltrædelseskraften mellem ionerne, adskiller ionerne. Som hver enkelt gør, er det omgivet af vandmolekyler, som forhindrer det i at rekombinere. De positive og negative ioner løber ud i opløsningen. Når alle vandmolekylerne har bundet sig til ioner og ikke mere er tilgængelige, siges opløsningen at være mættet, og ingen af ​​det opløste stof opløses.

Ikke alle forbindelser er lige så opløselige. Nogle opløses kun delvist fordi koncentrationen af ​​ioner i opløsning hurtigt når en ligevægt med den uopløste forbindelse. Opløselighedsproduktet konstant K _{sp måler dette ligevægtspunkt. Jo højere K sp, desto højere er opløseligheden. Du kan finde K sp af en bestemt forbindelse ved at slå den op i tabeller.}

Ioner gør vand til en elektrolyt

Tilstedeværelsen af ​​frie ioner i vand giver vandet mulighed for at udføre elektricitet, hvilket er vigtigt for levende organismer. Væsker i menneskekroppen indeholder positive ioner som calcium, kalium, natrium og magnesium og negative ioner som chlorid, carbonater og fosfater. Disse ioner er så afgørende for stofskiftet, at de skal genopfyldes, når kroppen udtørrer gennem motion eller sygdom. Derfor foretrækker atleter elektrolytiske drikkevarer til rent vand.

Elektrolytiske løsninger gør også batterier mulige. Selv tørceller indeholder en elektrolyt, selv om det er en pasta snarere end en væske. Ionerne i elektrolytten strømmer mellem batteriets anode og katode, oplader dem i forhold til hinanden. Når du forbinder batteriet med en belastning, strømmer terminalerne ud og strømmen.