Apa yang Berlaku Apabila Senyawa Ionik Terlibat dalam Air?

Kandungan

• Adakah Semua Senyawa Ionik Larutkan?
• Bagaimana Sebatian Ionik Larutkan
• Ion Menghidupkan Air Ke dalam Elektrolit

••• Neznam / iStock / GettyImages

Sebatian ionik terdiri daripada atom bermuatan bertentangan, yang dipanggil ion, diatur dalam struktur kisi. Garam, termasuk natrium klorida (NaCl) - garam meja - merupakan contoh sebatian ionik yang paling terkenal. Apabila anda menyiram sebatian ionik dalam air, ion-ion tertarik kepada molekul air, masing-masing membawa cas polar. Sekiranya tarikan di antara ion dan molekul air cukup besar untuk memecahkan ikatan-ikatan yang memegang ion-ion tersebut, maka sebatian itu akan larut. Apabila ini berlaku, ion-ion itu dipisahkan dan disebarkan dalam larutan, masing-masing dikelilingi oleh molekul air untuk menghalangnya daripada menggabungkan semula. Penyelesaian ionik yang dihasilkan menjadi elektrolit, yang bermaksud ia dapat menjalankan elektrik.

Adakah Semua Senyawa Ionik Larutkan?

Mengikut susunan atom hidrogen di sekitar oksigen, setiap molekul air membawa cas polar. Ujian positifnya tertarik kepada ion-ion negatif dalam sebatian ionik, manakala ujung negatif tertarik kepada ion-ion positif. Kecenderungan untuk sebatian untuk larut dalam air bergantung kepada kekuatan ikatan yang memegang kompaun bersama-sama berbanding dengan kekuatan yang dikenakan pada ion individu oleh molekul air. Sebatian yang sangat larut, seperti NaCl, pecah sama sekali, manakala sebatian dengan kelarutan rendah, seperti sulfat plumbum (PbSO₄) lakukan hanya sebahagiannya. Sebatian dengan molekul nonpolar tidak dibubarkan.

Bagaimana Sebatian Ionik Larutkan

Dalam larutan, setiap molekul air bertindak seperti magnet kecil yang menghasilkan daya tarik pada ion dalam larutan. Sekiranya daya gabungan semua molekul air yang mengelilingi suatu larut adalah lebih daripada daya tarikan antara ion, ion-ion itu terpisah. Seperti yang dilakukan oleh setiap orang, ia dikelilingi oleh molekul air, yang menghalangnya daripada menggabungkan semula. Ion-ion positif dan negatif melayang ke dalam penyelesaian. Apabila semua molekul air melekatkan diri ke ion dan tidak ada lagi, penyelesaiannya dikatakan tepu, dan tidak ada lagi larutan yang akan larut.

Tidak semua sebatian sama-sama larut. Sesetengah membubarkan hanya sebahagiannya kerana kepekatan ion dalam penyelesaian dengan cepat mencapai keseimbangan dengan sebatian yang tidak berlarut-larut. Pemalar kelarutan produk K_sp mengukur titik keseimbangan ini. Semakin tinggi K_sp, semakin tinggi kelarutan. Anda boleh mencari K_sp daripada sebatian tertentu dengan melihatnya dalam jadual.

Ion Menghidupkan Air Ke dalam Elektrolit

Kehadiran ion bebas di dalam air membolehkan air untuk menjalankan elektrik, yang penting untuk organisma hidup. Cecair dalam tubuh manusia mengandungi ion positif seperti kalsium, kalium, natrium dan magnesium, dan ion negatif seperti klorida, karbonat dan fosfat. Ion-ion ini amat penting untuk metabolisme bahawa mereka mesti diisi semula apabila badan mendidih melalui senaman atau sakit. Inilah sebab mengapa atlet memilih minuman elektrolitik untuk air tulen.

Penyelesaian elektrolitik juga membuat bateri mungkin. Malah sel-sel kering mengandungi elektrolit, walaupun pesnya bukan cecair. Ion dalam aliran elektrolit antara anoda dan katod bateri, mengenakannya relatif kepada satu sama lain. Apabila anda menyambungkan bateri kepada beban, terminal menunaikan dan aliran elektrik.