Inhoud
- Lossen alle ionische verbindingen op?
- Hoe ionische verbindingen oplossen
- Ionen veranderen water in een elektrolyt
Ionische verbindingen zijn die samengesteld uit tegengesteld geladen atomen, ionen genoemd, gerangschikt in een roosterstructuur. Zouten, inclusief natriumchloride (NaCl) - keukenzout - zijn de bekendste voorbeelden van ionische verbindingen. Wanneer u een ionische verbinding in water onderdompelt, worden de ionen aangetrokken door de watermoleculen, die elk een polaire lading dragen. Als de aantrekkingskracht tussen de ionen en de watermoleculen groot genoeg is om de bindingen die de ionen bij elkaar houden te verbreken, lost de verbinding op. Wanneer dit gebeurt, dissociëren de ionen en verspreiden ze zich in oplossing, elk omgeven door watermoleculen om te voorkomen dat ze opnieuw combineren. De resulterende ionische oplossing wordt een elektrolyt, wat betekent dat het elektriciteit kan geleiden.
Lossen alle ionische verbindingen op?
Dankzij de rangschikking van de waterstofatomen rond de zuurstof draagt elk watermolecuul een polaire lading. Het positieve uiteinde wordt aangetrokken door de negatieve ionen in een ionische verbinding, terwijl het negatieve uiteinde wordt aangetrokken door de positieve ionen. De neiging van een verbinding om in water op te lossen hangt af van de sterkte van de bindingen die de verbinding bij elkaar houden vergeleken met de sterkte die door de watermoleculen op de afzonderlijke ionen wordt uitgeoefend. Zeer oplosbare verbindingen, zoals NaCl, breken volledig uiteen, terwijl verbindingen met lage oplosbaarheden, zoals loodsulfaat (PbSO4) doe dit slechts gedeeltelijk. Verbindingen met niet-polaire moleculen lossen niet op.
Hoe ionische verbindingen oplossen
In oplossing werkt elk watermolecuul als een kleine magneet die een aantrekkingskracht op de ionen in de opgeloste stof creëert. Als de gecombineerde kracht van alle watermoleculen die een opgeloste stof omringen meer is dan de aantrekkingskracht tussen de ionen, scheiden de ionen. Zoals iedereen doet, is het omgeven door watermoleculen, die voorkomen dat het opnieuw combineert. De positieve en negatieve ionen drijven weg in de oplossing. Wanneer alle watermoleculen zich aan ionen hebben gehecht en er niet meer beschikbaar zijn, wordt gezegd dat de oplossing verzadigd is en niet meer van de opgeloste stof zal oplossen.
Niet alle verbindingen zijn even oplosbaar. Sommige lossen slechts gedeeltelijk op omdat de concentratie van ionen in oplossing snel een evenwicht bereikt met de onopgeloste verbinding. De oplosbaarheidsproductconstante Ksp meet dit evenwichtspunt. Hoe hoger de Ksp, hoe hoger de oplosbaarheid. Je kunt de K vindensp van een bepaalde verbinding door het op te zoeken in tabellen.
Ionen veranderen water in een elektrolyt
Door de aanwezigheid van vrije ionen in water kan het water elektriciteit geleiden, wat belangrijk is voor levende organismen. Vloeistoffen in het menselijk lichaam bevatten positieve ionen zoals calcium, kalium, natrium en magnesium en negatieve ionen zoals chloride, carbonaten en fosfaten. Deze ionen zijn zo essentieel voor het metabolisme dat ze moeten worden aangevuld wanneer het lichaam uitdroogt door inspanning of ziekte. Daarom geven atleten de voorkeur aan elektrolytische dranken boven zuiver water.
Elektrolytische oplossingen maken ook batterijen mogelijk. Zelfs droge cellen bevatten een elektrolyt, hoewel het een pasta is in plaats van een vloeistof. De ionen in de elektrolyt stromen tussen de anode en de kathode van de batterij en laden ze ten opzichte van elkaar op. Wanneer u de batterij aansluit op een belasting, ontladen de terminals en stroomt er stroom.