Τι συμβαίνει όταν το θειικό κύπελλο διαλύεται στο νερό;
CUSO4 → CU2⁺ + SO4²⁻
Αυτή η αντίδραση υποδηλώνει ότι η ένωση θειικού χαλκού διαχωρίζεται στα συστατικά της ιόντα όταν έρχεται σε επαφή με το νερό. Το Cu2 ⁺ αντιπροσωπεύει το ιόν χαλκού, το οποίο φέρει ένα θετικό φορτίο (2+) λόγω της απώλειας δύο ηλεκτρονίων, ενώ το SO4² ⁻ αντιπροσωπεύει το θειικό ιόν, το οποίο έχει αρνητικό φορτίο (2-) επειδή κέρδισε δύο ηλεκτρόνια.
Ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας διάστασης, τα ιόντα χαλκού (Cu2⁺) και τα θειικά ιόντα (SO4²) περιβάλλονται από μόρια νερού και διασκορπίζονται ομοιόμορφα σε όλο το διάλυμα. Τα μόρια του νερού αλληλεπιδρούν με τα ιόντα μέσω ηλεκτροστατικών αλληλεπιδράσεων και σχηματίζουν αυτό που είναι γνωστό ως σφαίρα ενυδάτωσης. Τα ενυδατωμένα ιόντα χαλκού και τα θειικά ιόντα λέγεται ότι είναι σε διάλυμα και το προκύπτον μίγμα αναφέρεται ως διάλυμα θειικού χαλκού.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η διάσπαση του θειικού χαλκού στο νερό είναι μια δυναμική ισορροπία, που σημαίνει ότι η ένωση μπορεί να διαχωριστεί και να ανασυνδυαστεί για να σχηματίσει μόρια Cuso4. Ωστόσο, σε θερμοκρασία δωματίου, η πλειονότητα του θειικού χαλκού παραμένει διαχωρισμένη σε νερό, οδηγώντας στην παρουσία ξεχωριστών ιόντων χαλκού και θειικών ιόντων στο διάλυμα.
Η ικανότητα του θειικού χαλκού να διαλύεται στο νερό διευκολύνεται από την πολικότητα των μορίων νερού. Το νερό είναι ένας πολικός διαλύτης, που σημαίνει ότι έχει περιοχές με μερικές θετικές χρεώσεις και περιοχές με μερικές αρνητικές χρεώσεις. Οι μερικές θετικές περιοχές των μορίων του νερού μπορούν να αλληλεπιδρούν με τα αρνητικά θειικά ιόντα (SO42⁻), ενώ οι μερικές αρνητικές περιοχές των μορίων νερού μπορούν να συσχετιστούν με τα θετικά ιόντα χαλκού (Cu²⁺). Αυτή η ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ των ιόντων και των μορίων νερού είναι αυτό που προάγει τη διάλυση του θειικού χαλκού στο νερό.
