Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Hvad sker der, når salt er tilsat vand?

Vand er kendt som det universelle opløsningsmiddel, fordi det opløser flere stoffer end nogen anden væske. Det kan gøre dette, fordi vandmolekyler bærer en elektrisk ladning, der er stærk nok til at forstyrre de molekylære bindinger af stofferne det opløses. Et sådant stof er natriumchlorid (NaCl) eller bordsalt. Når du sætter salt i vand, adskiller natrium og klorionerne sig og fastgør sig til individuelle vandmolekyler. Den resulterende opløsning bliver en elektrolyt, hvilket betyder at den er i stand til at føre elektricitet.

TL; DR (for lang tid, ikke læst)

Vand består af polære molekyler, der tiltrækker natrium- og chlorioner . Tiltrækningen forstyrrer krystalstrukturen af ​​natriumchlorin og frembringer en opløsning af frie ioner kendt som en elektrolyt.

Vandmolekylens struktur

I stedet for at være symmetrisk anbragt på hver side af iltet atom, de to hydrogenatomer i et vandmolekyle graviterer til klokken 10 og klokken 2, ligesom Mickey Mouse's ører. Asymmetrien producerer et polært molekyle med en netto positiv ladning på hydrogensiden og en negativ på oxygensiden. Denne polaritet gør ikke kun vand til et godt opløsningsmiddel, det er også ansvarligt for sådanne fænomener som mikrobølgeopvarmning. Når mikrobølger passerer gennem vand, stemmer de polære molekyler med strålingsfeltet og begynder at vibrere. Det er den varme, der genereres af disse vibrationer, der opvarmer din mad.

Hvor salt opløses

Natriumchlorid er en ionisk krystal. Natriumioner bærer en positiv ladning, mens klorioner bærer en negativ, og de to udgør naturligt en gitterstruktur. Når du sætter salt i vand, svækker de positive ioner mod de negative sider af vandmolekylerne, mens de negative ioner bevæger sig mod de andre sider. På denne måde forstyrrer hvert vandmolekyle gitterstrukturen, og resultatet er en opløsning af frie ioner suspenderet i vand.

Opløsningen sker hurtigere, hvis du omrører opløsningen ved omrøring eller omrystning, fordi tilsætningen af ​​mekanisk energi spredes frie ioner og tillader mere umoderne vandmolekyler at få adgang til saltet. På et bestemt tidspunkt bliver opløsningen mættet, hvilket betyder at alle vandmolekylerne er bundet til ioner. Ingen mere salt opløses i en mættet opløsning.

En stærk elektrolyt

En elektrolyt er en løsning, hvor positive ioner, kaldet anioner og negative ioner eller kationer, er i stand til at bevæge sig frit . På grund af denne bevægelsesfrihed kan en elektrolyt lede elektricitet. En natriumchloridopløsning er en stærk elektrolyt, fordi alle ionerne fra saltet opløses - forudsat at opløsningen ikke er mættet - og ingen neutrale NaCl-molekyler overlades til at svække konduktansen.

Saltvandets evne at udføre elektricitet afhænger af koncentrationen af ​​natrium og chlorioner såvel som på fraværet af urenheder. For eksempel kan havvand udføre elektricitet og havvand, der har samme saltkoncentration, fordi havvand indeholder en række andre mineraler og andre urenheder, der fungerer som elektriske isolatorer.