Γιατί το χλώριο είναι διαλυτό στο νερό;
1. Φύση του χλωρίου:
* Διατομικό μόριο: Το χλώριο υπάρχει ως μόρια CL₂, τα οποία είναι μη πολικά.
* πλούσια σε ηλεκτρόνια: Τα άτομα χλωρίου μοιράζονται τα ηλεκτρόνια εξίσου, δημιουργώντας μια ελαφριά πυκνότητα ηλεκτρονίων γύρω από κάθε άτομο.
2. Η φύση του νερού:
* πολικό μόριο: Το νερό (H₂O) έχει ένα λυγισμένο σχήμα, με το οξυγόνο να είναι περισσότερο ηλεκτροαρνητικό από το υδρογόνο, δημιουργώντας ένα μερικό αρνητικό φορτίο στο οξυγόνο και ένα μερικό θετικό φορτίο στα υδρογόνα.
* δεσμός υδρογόνου: Τα μόρια νερού σχηματίζουν ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους.
3. Πώς διαλύεται το χλώριο:
* Αντίδραση με νερό: Όταν το χλώριο διαλύεται στο νερό, αντιδρά με μόρια νερού για να σχηματίσει ένα μίγμα υποχλωριώδους οξέος (HOCL) και υδροχλωρικού οξέος (HCl).
* cl₂ + h₂o ⇌ hocl + hcl
* Ενυδάτωση: Ενώ το ίδιο το χλώριο είναι μη πολικό, ο σχηματισμός HOCL και HCl επιτρέπει αλληλεπιδράσεις σύνδεσης υδρογόνου με μόρια νερού. Αυτή η αλληλεπίδραση είναι πιο ευνοϊκή από τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μορίων CL₂, που οδηγούν στη διάλυση.
4. Παράγοντες που επηρεάζουν τη διαλυτότητα:
* Θερμοκρασία: Η διαλυτότητα χλωρίου μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αντίδραση μεταξύ χλωρίου και νερού είναι εξωθερμική (απελευθερώνει θερμότητα). Οι υψηλότερες θερμοκρασίες μετατοπίζουν την ισορροπία για να ευνοήσουν τα αντιδραστήρια (CL₂ και H₂O).
* Πίεση: Η υψηλότερη πίεση αυξάνει τη διαλυτότητα χλωρίου.
Συνοπτικά:
Η διαλυτότητα του χλωρίου στο νερό οφείλεται κυρίως στην αντίδρασή του με το νερό για να σχηματίσει υποχλωριώδες οξύ και υδροχλωρικό οξύ, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να εμπλακεί σε δεσμό υδρογόνου με μόρια νερού. Αυτή η διαδικασία ξεπερνά τη μη πολική φύση του χλωρίου και επιτρέπει τη διάλυση του.
