science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat gebeurt er als zout wordt toegevoegd aan water?

Water staat bekend als het universele oplosmiddel omdat het meer stoffen dan andere vloeistoffen oplost. Het kan dit doen omdat watermoleculen een elektrische lading hebben die sterk genoeg is om de moleculaire bindingen van de opgeloste stoffen te verstoren. Eén zo'n stof is natriumchloride (NaCl) of tafelzout. Wanneer je zout in water giet, scheiden de natrium- en chloorionen zich en hechten zich vast aan individuele watermoleculen. De resulterende oplossing wordt een elektrolyt, wat betekent dat het in staat is om elektriciteit te geleiden.

TL; DR (Te lang; niet gelezen)

Water bestaat uit polaire moleculen die natrium- en chloorionen aantrekken . De aantrekkingskracht verstoort de kristalstructuur van natriumchloor en produceert een oplossing van vrije ionen die bekend staan ​​als een elektrolyt.

De structuur van de watermolecuul

In plaats van symmetrisch opgesteld te zijn aan beide zijden van de zuurstof atoom, de twee waterstofatomen in een watermolecuul trekken naar de 10 en de 2 uur posities, net als de oren van Mickey Mouse. De asymmetrie produceert een polair molecuul met een netto positieve lading aan de waterstofzijde en een negatieve aan de zuurstofzijde. Deze polariteit maakt water niet alleen een goed oplosmiddel, het is ook verantwoordelijk voor zulke verschijnselen als microgolfverwarming. Wanneer microgolven door water gaan, worden de poolmoleculen uitgelijnd met het stralingsveld en beginnen ze te trillen. Het is de warmte die door deze trillingen wordt gegenereerd die je voedsel verwarmt.

Hoe zout oplost

Natriumchloride is een ionisch kristal. Natriumionen hebben een positieve lading terwijl chloorionen een negatieve lading hebben en de twee vormen van nature een roosterstructuur. Wanneer je zout in water stopt, trekken de positieve ionen naar de negatieve kanten van de watermoleculen terwijl de negatieve ionen naar de andere kant toe bewegen. Op deze manier verstoort elk watermolecuul de roosterstructuur en het resultaat is een oplossing van vrije ionen gesuspendeerd in water.

Ontbinding gebeurt sneller als je de oplossing schudt door te roeren of te schudden, omdat de toevoeging van mechanische energie verspreidt vrije ionen en laat meer niet-gematigde watermoleculen toegang hebben tot het zout. Op een bepaald moment raakt de oplossing verzadigd, wat betekent dat alle watermoleculen aan ionen zijn gehecht. Geen zout meer lost op in een verzadigde oplossing.

Een sterke elektrolytoplossing

Een elektrolyt is een oplossing waarin positieve ionen, anionen en negatieve ionen, of kationen, vrij kunnen bewegen . Vanwege deze bewegingsvrijheid kan een elektrolyt elektriciteit geleiden. Een natriumchloride-oplossing is een sterke elektrolyt omdat alle ionen uit het zout oplossen - ervan uitgaande dat de oplossing niet verzadigd is - en er geen neutrale NaCl-moleculen overblijven om de geleidbaarheid te verzwakken.

Het vermogen van zout water om elektriciteit te geleiden is afhankelijk van de concentratie van natrium- en chloorionen evenals van de afwezigheid van onzuiverheden. Bijvoorbeeld, terwijl zeewater elektriciteit kan geleiden, zal zeewater niet zo goed elektriciteit geleiden als zuiver zout water dat dezelfde zoutconcentratie heeft, omdat zeewater een groot aantal andere mineralen en andere onzuiverheden bevat die als elektrische isolatoren werken.