Τι ισχύει για τη διάλυση ενός ιονικού στερεού αλατιού στο νερό;
Βασικές έννοιες:
* Ιονικά στερεά: Αυτές είναι ενώσεις κατασκευασμένες από θετικά φορτισμένα ιόντα (κατιόντα) και αρνητικά φορτισμένα ιόντα (ανιόντα) που συγκρατούνται από ισχυρές ηλεκτροστατικές δυνάμεις.
* πολικότητα: Το νερό είναι ένα πολικό μόριο, που σημαίνει ότι έχει ένα μερικό θετικό φορτίο από τη μία πλευρά (τα άτομα υδρογόνου) και ένα μερικό αρνητικό φορτίο από την άλλη (το άτομο οξυγόνου).
* Λύση: Αυτή είναι η διαδικασία όπου τα μόρια διαλύτη (όπως το νερό) περιβάλλουν και αλληλεπιδρούν με μόρια διαλυμένης ουσίας (όπως ιόντα από αλάτι).
Τι συμβαίνει κατά τη διάλυση:
1. Προσέλκυση: Όταν ένα ιοντικό στερεό προστίθεται στο νερό, τα πολικά μόρια νερού προσελκύονται από τα φορτισμένα ιόντα στην επιφάνεια του κρυστάλλου.
2. Ενυδάτωση: Τα μερικώς θετικά άκρα των μορίων νερού (τα υδρογόνα) περιβάλλουν τα ανιόντα, ενώ τα μερικώς αρνητικά άκρα των μορίων νερού (το οξυγόνο) περιβάλλουν τα κατιόντα. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ενυδάτωση.
3. Διαχωρισμός: Η έλξη των μορίων νερού στα ιόντα είναι αρκετά ισχυρή για να ξεπεράσει την ηλεκτροστατική έλξη που συγκρατεί τα ιόντα στο κρυσταλλικό πλέγμα. Αυτό προκαλεί τα ιόντα να απομακρυνθούν από το στερεό και να περιβάλλονται από μόρια νερού.
4. Διάλυση: Τα ενυδατωμένα ιόντα κινούνται τώρα ελεύθερα σε όλο το νερό, σχηματίζοντας ένα διάλυμα.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Διαλυτότητα: Όχι όλα τα ιοντικά στερεά διαλύονται εξίσου καλά στο νερό. Ορισμένα είναι πολύ διαλυτά (όπως το χλωριούχο νάτριο), ενώ άλλα είναι μόνο ελαφρώς διαλυτά (όπως ανθρακικό ασβέστιο). Η διαλυτότητα εξαρτάται από τη δύναμη των ιοντικών δεσμών στο στερεό και τη δύναμη της έλξης μεταξύ των ιόντων και των μορίων νερού.
* Αλλαγές ενέργειας: Η διάλυση μπορεί να είναι μια ενδοθερμική (απορροφά θερμότητα) ή εξωθερμική (απελευθερώνει θερμότητα), ανάλογα με το συγκεκριμένο άλας.
* Ισορροπία: Η διάλυση φτάνει συχνά σε ένα σημείο ισορροπίας όπου ο ρυθμός διάλυσης ισούται με τον ρυθμό βροχόπτωσης. Αυτό σημαίνει ότι κάποιο στερεό μπορεί να παραμείνει αδιάλυτο, ακόμη και αν το αλάτι θεωρείται διαλυτό.
Συνοπτικά: Η διάλυση ενός ιοντικού στερεού στο νερό περιλαμβάνει τα πολικά μόρια νερού που περιβάλλουν και αλληλεπιδρούν με τα ιόντα, αποδυναμώνοντας τους ιοντικούς δεσμούς και προκαλώντας τη διάσπαση του αλατιού και διασκορπισμένη ως ενυδατωμένα ιόντα στο διάλυμα.
