Conţinut
Apa este cunoscută sub numele de solvent universal, deoarece dizolvă mai multe substanțe decât orice alt lichid. Poate face acest lucru deoarece moleculele de apă poartă o sarcină electrică suficient de puternică pentru a perturba legăturile moleculare ale substanțelor pe care le dizolvă. O astfel de substanță este clorura de sodiu (NaCl) sau sarea de masă. Când puneți sare în apă, ionii de sodiu și clor se separă și se atașează de moleculele individuale de apă. Soluția rezultată devine un electrolitceea ce înseamnă că este capabil să conducă electricitate.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Apa este formată din molecule polare care atrag ionii de sodiu și clor. Atracția perturbă structura cristalină a clorului de sodiu și produce o soluție de ioni liberi cunoscuți ca electrolit.
Structura moleculei de apă
În loc să fie aranjate simetric pe ambele părți ale atomului de oxigen, cei doi atomi de hidrogen dintr-o moleculă de apă gravitează până la pozițiile de 10 și 2, la fel ca urechile Mickey Mouses. Asimetria produce o moleculă polară cu o sarcină netă pozitivă pe partea de hidrogen și una negativă pe partea de oxigen. Această polaritate nu numai că face ca apa să fie un solvent bun, fiind responsabilă și de fenomene precum încălzirea cu microunde. Când microundele trec prin apă, moleculele polare se aliniază cu câmpul de radiație și încep să vibreze. Este căldura generată de aceste vibrații care vă încălzește mâncarea.
Cum se dizolvă sarea
Clorura de sodiu este un cristal ionic. Ionii de sodiu au o încărcare pozitivă, în timp ce ionii de clor poartă una negativă, iar cei doi formează în mod natural o structură de zăbrele. Când pui sare în apă, ionii pozitivi gravitează spre laturile negative ale moleculelor de apă, în timp ce ionii negativi se deplasează spre celelalte părți. În acest fel, fiecare moleculă de apă perturbă structura de zăbrele, iar rezultatul este o soluție de ioni liberi suspendați în apă.
Dizolvarea se întâmplă mai repede dacă agitați soluția prin agitare sau agitare, deoarece adăugarea de energie mecanică dispersează ioni liberi și permite mai multor molecule de apă nemacrate să acceseze sarea. La un moment dat, soluția devine saturată, ceea ce înseamnă că toate moleculele de apă sunt atașate de ioni. Nu se va dizolva mai multă sare într-o soluție saturată.
Un electrolit puternic
Un electrolit este o soluție în care ionii pozitivi, numiți anioni, și ioni negativi, sau cationi, sunt capabili să se miște liber. Datorită acestei libertăți de mișcare, un electrolit poate conduce electricitate. O soluție de clorură de sodiu este a electrolit puternic deoarece toți ionii din sare se dizolvă - presupunând că soluția nu este saturată - și nu se lasă molecule neutre de NaCl să slăbească conductanța.
Capacitatea apei sărate de a conduce electricitate depinde de concentrația ionilor de sodiu și clor, precum și de absența impurităților. De exemplu, în timp ce apa de mare poate conduce electricitate, apa de mare nu va conduce electricitate, precum și apă salină pură care are aceeași concentrație de sare, deoarece apa de mare conține o serie de alte minerale și alte impurități care acționează ca izolatori electrici.