Ce se întâmplă când un compus ionic se dizolvă în apă?

Conţinut

• Toți compușii ionici se dizolvă?
• Cum se dizolvă compușii ionici
• Ionii transformă apa într-un electrolit

••• Neznam / iStock / GettyImages

Compușii ionici sunt cei compuși din atomi încărcați opus, numiți ioni, aranjați într-o structură de zăbrele. Sărurile, inclusiv clorura de sodiu (NaCl) - sare de masă - sunt cele mai cunoscute exemple de compuși ionici. Când scufundați un compus ionic în apă, ionii sunt atrași de moleculele de apă, fiecare având o sarcină polară. Dacă atracția dintre ioni și moleculele de apă este suficient de mare pentru a rupe legăturile care țin ionii împreună, compusul se dizolvă. Când se întâmplă acest lucru, ionii se disociează și se dispersează în soluție, fiecare înconjurat de molecule de apă pentru a împiedica recombinarea acestuia. Soluția ionică rezultată devine un electrolit, ceea ce înseamnă că poate conduce electricitate.

Toți compușii ionici se dizolvă?

În virtutea dispunerii atomilor de hidrogen din jurul oxigenului, fiecare moleculă de apă poartă o încărcare polară. Capătul său pozitiv este atras de ionii negativi într-un compus ionic, în timp ce capătul negativ este atras de ionii pozitivi. Propensiunea ca un compus să se dizolve în apă depinde de rezistența legăturilor care ține compusul împreună în comparație cu puterea exercitată asupra ionilor individuali de către moleculele de apă. Compușii puternic solubili, cum ar fi NaCl, se despart complet, în timp ce compușii cu solubilități scăzute, cum ar fi sulfat de plumb (PbSO₄) faceți acest lucru doar parțial. Compușii cu molecule nepolare nu se dizolvă.

Cum se dizolvă compușii ionici

În soluție, fiecare moleculă de apă acționează ca un magnet minuscul care creează o forță de atracție asupra ionilor din solut. Dacă forța combinată a tuturor moleculelor de apă care înconjoară un solut este mai mult decât forța de atracție între ioni, ionii se separă. Așa cum face fiecare, este înconjurat de molecule de apă, care îl împiedică să se recombine. Ionii pozitivi și negativi se desprind în soluție. Când toate moleculele de apă s-au atașat de ioni și nu mai sunt disponibile, se spune că soluția este saturată și nu se va dizolva mai mult de solut.

Nu toți compușii sunt la fel de solubili. Unele se dizolvă doar parțial, deoarece concentrația ionilor în soluție ajunge rapid la un echilibru cu compusul nedizolvat. Constanta produsului de solubilitate K_sp măsoară acest punct de echilibru. Cu cât K este mai mare_sp, cu atât solubilitatea este mai mare. Puteți găsi K_sp a unui compus anume prin căutarea lui în tabele.

Ionii transformă apa într-un electrolit

Prezența ionilor liberi în apă permite apei să conducă electricitate, ceea ce este important pentru organismele vii. Lichidele din corpul uman conțin ioni pozitivi, cum ar fi calciu, potasiu, sodiu și magneziu, precum și ioni negativi, cum ar fi clorură, carbonați și fosfați. Acești ioni sunt atât de vitali pentru metabolism încât trebuie reumpluiți atunci când organismul se deshidratează prin exerciții fizice sau prin boală. Acesta este motivul pentru care sportivii preferă băuturile electrolitice decât apa pură.

Soluțiile electrolitice fac posibile bateriile. Chiar și celulele uscate conțin un electrolit, deși este o pastă mai degrabă decât un lichid. Ionii din electrolit curg între anod și catodul bateriei, încărcându-le unele în raport cu celelalte. Când conectați bateria la o încărcare, terminalele descarcă și electricitatea curge.