Τι συμβαίνει στο μοριακό επίπεδο όταν ένα ιοντικό στερεό όπως το NaCl διαλύεται;
1. Ενυδάτωση:
* Μόρια πολικού νερού: Τα μόρια του νερού είναι πολικά, που σημαίνει ότι έχουν ελαφρώς θετικό άκρο (υδρογόνο) και ελαφρώς αρνητικό άκρο (οξυγόνο).
* έλξη: Τα θετικά άκρα των μορίων του νερού προσελκύονται από τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα χλωριούχου (Cl-) στο πλέγμα Crystal NaCl. Ομοίως, τα αρνητικά άκρα των μορίων νερού προσελκύονται από τα θετικά φορτισμένα ιόντα νατρίου (Na+).
* Συμμετέχουν ιόντα: Αυτά τα αξιοθέατα προκαλούν τα μόρια του νερού να περιβάλλουν τα ιόντα, απομονώνοντάς τα από το κρυσταλλικό πλέγμα. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ενυδάτωση .
2. Σπάζοντας το πλέγμα:
* Εισαγωγή ενέργειας: Η έλξη μεταξύ των μορίων νερού και των ιόντων είναι αρκετά ισχυρή για να ξεπεράσει τις ηλεκτροστατικές δυνάμεις που συγκρατούν τα Na+ και Cl-ions μαζί στο κρυσταλλικό πλέγμα. Αυτό απαιτεί εισροή ενέργειας, συνήθως με τη μορφή θερμότητας.
* Διάσπαση: Καθώς τα μόρια του νερού περιβάλλουν τα ιόντα, οι ιοντικοί δεσμοί στο κρυσταλλικό πλέγμα αποδυναμώνουν και τελικά σπάσουν. Τα ιόντα Na+ και cl διαχωρίζονται και περιβάλλονται από μόρια νερού.
3. Διάλυση:
* Δωρεάν ιόντα: Τα ενυδατωμένα na+ και cl-ιόντα είναι τώρα ελεύθερα να κινούνται ανεξάρτητα στη λύση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το NaCl θεωρείται διαλυτή στο νερό.
* Ισορροπία: Η διαδικασία διάλυσης είναι μια αντίδραση ισορροπίας. Καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση διαλελυμένων ιόντων, ορισμένα ιόντα θα επαναπροκττιστούν στην στερεά κατάσταση. Η διαδικασία διάλυσης συνεχίζεται μέχρις ότου ο ρυθμός διάλυσης ισούται με τον ρυθμό ανακρυστάλλωσης, δημιουργώντας ένα κορεσμένο διάλυμα.
Οπτικοποίηση της διαδικασίας:
Σκεφτείτε το κρύσταλλο NaCl ως μια σφιχτά συσκευασμένη δομή εναλλασσόμενων Na+ και CL-ιόντων. Τα μόρια του νερού, όπως οι μικροσκοπικοί μαγνήτες, έρχονται και τραβούν μεμονωμένα ιόντα μακριά από τον κρύσταλλο, δημιουργώντας ένα "σύννεφο" ενυδατωμένων ιόντων στο περιβάλλον νερό.
Βασικά σημεία:
* Η διάλυση είναι μια φυσική διαδικασία, όχι μια χημική αντίδραση. Η χημική σύνθεση του NaCl παραμένει αμετάβλητη.
* Η πολικότητα των μορίων του νερού είναι απαραίτητη για τη διάλυση των ιοντικών ενώσεων. Οι μη πολικοί διαλύτες (όπως το πετρέλαιο) δεν διαλύουν καλά τις ιοντικές ενώσεις.
* Η διαλυτότητα των ιοντικών ενώσεων εξαρτάται από την αντοχή των ελκυστικών δυνάμεων μεταξύ των ιόντων και των μορίων του νερού, καθώς και από τη δύναμη των ιοντικών δεσμών στο κρυσταλλικό πλέγμα.
