Περιεχόμενο
Το νερό είναι γνωστό ως ο καθολικός διαλύτης επειδή διαλύει περισσότερες ουσίες από οποιοδήποτε άλλο υγρό. Μπορεί να το κάνει αυτό επειδή τα μόρια του νερού φέρουν ένα ηλεκτρικό φορτίο αρκετά ισχυρό για να διαταράξει τους μοριακούς δεσμούς των ουσιών που διαλύει. Μία τέτοια ουσία είναι το χλωριούχο νάτριο (NaCl) ή το επιτραπέζιο αλάτι. Όταν βάζετε αλάτι στο νερό, τα ιόντα νατρίου και χλωρίου διαχωρίζονται και προσκολλώνται στα μεμονωμένα μόρια νερού. Το προκύπτον διάλυμα γίνεται ένα ηλεκτρολύτη, το οποίο σημαίνει ότι είναι ικανό να μεταφέρει ηλεκτρική ενέργεια.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Το νερό αποτελείται από πολικά μόρια που προσελκύουν ιόντα νατρίου και χλωρίου. Η έλξη διαταράσσει την κρυσταλλική δομή του χλωριούχου νατρίου και παράγει ένα διάλυμα ελεύθερων ιόντων γνωστών ως ηλεκτρολύτη.
Η δομή του μορίου του νερού
Αντί να είναι συμμετρικά διατεταγμένες και στις δύο πλευρές του ατόμου οξυγόνου, τα δύο άτομα υδρογόνου σε ένα μόριο νερού βαρύνονται στις θέσεις των 10 και των 2 ωρών, όπως τα αυτιά του Mickey Mouses. Η ασυμμετρία παράγει ένα πολικό μόριο με καθαρό θετικό φορτίο από την πλευρά του υδρογόνου και αρνητικό από την πλευρά του οξυγόνου. Αυτή η πολικότητα όχι μόνο καθιστά το νερό καλό διαλύτη, αλλά και υπεύθυνο για φαινόμενα όπως η θέρμανση με μικροκύματα. Όταν τα μικροκύματα περνούν από το νερό, τα πολικά μόρια ευθυγραμμίζονται με το πεδίο ακτινοβολίας και αρχίζουν να δονείται. Η θερμότητα που παράγεται από αυτές τις δονήσεις που ζεσταίνει το φαγητό σας.
Πώς το αλάτι διαλύεται
Το χλωριούχο νάτριο είναι ένας ιονικός κρύσταλλος. Τα ιόντα νατρίου φέρουν θετικό φορτίο ενώ τα ιόντα χλωρίου φέρουν αρνητικό και τα δύο φυσικά σχηματίζουν δομή πλέγματος. Όταν βάζετε αλάτι στο νερό, τα θετικά ιόντα βαρύνουν προς τις αρνητικές πλευρές των μορίων του νερού ενώ τα αρνητικά ιόντα κινούνται προς τις άλλες πλευρές. Με αυτό τον τρόπο, κάθε μόριο νερού διακόπτει τη δομή του πλέγματος και το αποτέλεσμα είναι μια λύση ελεύθερων ιόντων εναιωρημένων σε νερό.
Η διάλυση συμβαίνει πιο γρήγορα αν ανακατεύετε το διάλυμα με ανάδευση ή κούνημα, επειδή η προσθήκη μηχανικής ενέργειας διασκορπίζει ελεύθερα ιόντα και επιτρέπει περισσότερα αδιατάρακτα μόρια νερού να έχουν πρόσβαση στο αλάτι. Σε κάποιο σημείο, το διάλυμα γίνεται κορεσμένο, πράγμα που σημαίνει ότι όλα τα μόρια νερού συνδέονται με ιόντα. Δεν διαλύεται πλέον αλάτι σε κορεσμένο διάλυμα.
Ένας ισχυρός ηλεκτρολύτης
Ένας ηλεκτρολύτης είναι μια λύση στην οποία θετικά ιόντα, που ονομάζονται ανιόντα, και αρνητικά ιόντα ή κατιόντα, είναι ικανά να κινούνται ελεύθερα. Λόγω αυτής της ελευθερίας κίνησης, ένας ηλεκτρολύτης μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρική ενέργεια. Ένα διάλυμα χλωριούχου νατρίου είναι α ισχυρός ηλεκτρολύτης επειδή όλα τα ιόντα από το άλας διαλύονται - υποθέτοντας ότι η λύση δεν είναι κορεσμένη - και δεν αφήνονται ουδέτερα μόρια NaCl να εξασθενήσουν την αγωγιμότητα.
Η ικανότητα του αλατούχου νερού να διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια εξαρτάται από τη συγκέντρωση ιόντων νατρίου και χλωρίου καθώς και από την απουσία ξένων προσμείξεων. Για παράδειγμα, ενώ το θαλασσινό νερό μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρική ενέργεια, το θαλασσινό νερό δεν θα εκτελεί ηλεκτρική ενέργεια ούτε καθαρό αλατούχο νερό που έχει την ίδια συγκέντρωση αλατιού επειδή το θαλασσινό νερό περιέχει μια σειρά άλλων ορυκτών και άλλων ακαθαρσιών που λειτουργούν ως ηλεκτρικοί μονωτήρες.