Γιατί η διαλυτότητα του αλατιού είναι λιγότερο σε βαρύ νερό από το κανονικό;
1. Ισοτόπιο αποτέλεσμα:
* Το δευτέριο (d) είναι βαρύτερο από το υδρογόνο (Η). Αυτή η διαφορά στη μάζα αλλάζει τις δονητικές συχνότητες των μορίων του νερού, καθιστώντας τον δεσμό D-O ισχυρότερο από τον δεσμό H-O.
* Αυτός ο ισχυρότερος δεσμός κάνει το βαρύ νερό λιγότερο πιθανό να σπάσει και να σχηματίσει κελύφη ενυδάτωσης γύρω από τα ιόντα, τα οποία είναι ζωτικής σημασίας για τη διάλυση των αλάτων.
2. Διαρθρωτικές διαφορές:
* Ο ισχυρότερος δεσμός D-O επηρεάζει επίσης τη δομή του υγρού βαρέ νερού. Οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ μορίων βαρέων νερού είναι ελαφρώς ισχυρότεροι και πιο διατεταγμένοι από αυτούς που βρίσκονται σε κανονικό νερό.
* Αυτό το πυκνότερο, πιο δομημένο περιβάλλον μπορεί να εμποδίσει την κίνηση των ιόντων και να δυσκολεύει να διαλυθεί.
3. Διηλεκτρική σταθερά:
* Η διηλεκτρική σταθερά ενός διαλύτη επηρεάζει την ικανότητά του να διαλύει ιοντικές ενώσεις. Το βαρύ νερό έχει ελαφρώς χαμηλότερη διηλεκτρική σταθερά από το κανονικό νερό.
* Αυτό σημαίνει ότι το βαρύ νερό είναι λιγότερο αποτελεσματικό στη θωράκιση των φορτίων των ιόντων μεταξύ τους, γεγονός που μειώνει τη διαλυτότητα τους.
4. Σκέψεις εντροπίας:
* Η διαλυτότητα ενός αλατιού εξαρτάται επίσης από την αλλαγή της εντροπίας του συστήματος. Η διάλυση των αλάτων στο νερό συνήθως οδηγεί σε αύξηση της εντροπίας.
* Ωστόσο, η χαμηλότερη εντροπία βαρέως νερού μπορεί να συμβάλει στη χαμηλότερη διαλυτότητα των αλάτων.
Συνοπτικά: Ο συνδυασμός αυτών των παραγόντων-ισχυρότερων δεσμών D-O, αλλοιωμένης δομής νερού, χαμηλότερης διηλεκτρικής σταθεράς και διαφορών εντροπίας-οδηγεί σε μείωση της διαλυτότητας των αλάτων σε βαρύ νερό σε σύγκριση με το κανονικό νερό.
