Содержание
- Все ли ионные соединения растворяются?
- Как растворяются ионные соединения
- Ионы превращают воду в электролит
Ионные соединения состоят из противоположно заряженных атомов, называемых ионами, расположенных в решетчатой структуре. Соли, в том числе хлорид натрия (NaCl) - поваренная соль - являются наиболее известными примерами ионных соединений. Когда вы погружаете ионное соединение в воду, ионы притягиваются к молекулам воды, каждая из которых несет полярный заряд. Если притяжение между ионами и молекулами воды достаточно велико, чтобы разорвать связи, удерживающие ионы вместе, соединение растворяется. Когда это происходит, ионы диссоциируют и диспергируют в растворе, каждый из которых окружен молекулами воды, чтобы предотвратить его рекомбинацию. Результирующий ионный раствор становится электролитом, что означает, что он может проводить электричество.
Все ли ионные соединения растворяются?
Благодаря расположению атомов водорода вокруг кислорода каждая молекула воды несет полярный заряд. Его положительный конец притягивается к отрицательным ионам в ионном соединении, в то время как отрицательный конец притягивается к положительным ионам. Склонность соединения к растворению в воде зависит от прочности связей, удерживающих соединение, по сравнению с прочностью, оказываемой на отдельные ионы молекулами воды. Высокорастворимые соединения, такие как NaCl, полностью распадаются, в то время как соединения с низкой растворимостью, такие как сульфат свинца (PbSO4) сделать это только частично. Соединения с неполярными молекулами не растворяются.
Как растворяются ионные соединения
В растворе каждая молекула воды действует как крошечный магнит, который создает силу притяжения для ионов в растворенном веществе. Если объединенная сила всех молекул воды, окружающих растворенное вещество, больше, чем сила притяжения между ионами, ионы разделяются. Как и каждый, он окружен молекулами воды, которые препятствуют его рекомбинации. Положительные и отрицательные ионы уходят в раствор. Когда все молекулы воды присоединяются к ионам и больше не доступны, раствор считается насыщенным, и растворенное вещество больше не растворяется.
Не все соединения одинаково растворимы. Некоторые растворяются лишь частично, потому что концентрация ионов в растворе быстро достигает равновесия с нерастворенным соединением. Константа продукта растворимости Kзр измеряет эту точку равновесия. Чем выше Кзрчем выше растворимость. Вы можете найти Kзр конкретного соединения, посмотрев его в таблицах.
Ионы превращают воду в электролит
Наличие свободных ионов в воде позволяет воде проводить электричество, что важно для живых организмов. Жидкости в организме человека содержат положительные ионы, такие как кальций, калий, натрий и магний, и отрицательные ионы, такие как хлорид, карбонаты и фосфаты. Эти ионы настолько важны для обмена веществ, что их необходимо пополнять, когда организм обезвоживается при физической нагрузке или болезни. Вот почему спортсмены предпочитают электролитические напитки чистой воде.
Электролитические растворы также делают возможным использование батарей. Даже сухие элементы содержат электролит, хотя это паста, а не жидкость. Ионы в электролите протекают между анодом и катодом аккумулятора, заряжая их относительно друг друга. Когда вы подключаете аккумулятор к нагрузке, клеммы разряжаются, и электричество течет.