Innhold
Vann er kjent som det universelle løsningsmidlet fordi det løser opp flere stoffer enn noen annen væske. Det kan gjøre dette fordi vannmolekyler har en elektrisk ladning som er sterk nok til å forstyrre molekylbindingene til stoffene den løser opp. Et slikt stoff er natriumklorid (NaCl) eller bordsalt. Når du legger salt i vann, skiller natrium- og klorionene seg og fester seg til individuelle vannmolekyler. Den resulterende løsningen blir en elektrolytt, som betyr at den er i stand til å lede strøm.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Vann består av polare molekyler som tiltrekker natrium og klorioner. Attraksjonen forstyrrer krystallstrukturen i natriumklor og produserer en løsning av frie ioner kjent som en elektrolytt.
Strukturen av vannmolekylen
Snarere enn å være symmetrisk anordnet på hver side av oksygenatomet, graverer de to hydrogenatomene i et vannmolekyl til 10 klokke- og 2 klokkeposisjoner, omtrent som Mickey Mouses ører. Asymmetrien produserer et polart molekyl med en netto positiv ladning på hydrogensiden og en negativ på oksygensiden. Denne polariteten gjør ikke bare vann til et godt løsningsmiddel, det er også ansvarlig for slike fenomener som mikrobølgeoppvarming. Når mikrobølger passerer gjennom vann, justeres de polare molekylene med strålingsfeltet og begynner å vibrere. Det er varmen som genereres av disse vibrasjonene som varmer maten din.
Hvordan salt løser seg
Natriumklorid er en ionisk krystall. Natriumioner har en positiv ladning mens klorioner har en negativ en, og de to danner naturlig en gitterstruktur. Når du legger salt i vann, graverer de positive ionene mot de negative sidene av vannmolekylene, mens de negative ionene beveger seg mot de andre sidene. På denne måten forstyrrer hvert vannmolekyl gitterstrukturen, og resultatet er en løsning av frie ioner suspendert i vann.
Oppløsning skjer raskere hvis du agiterer løsningen ved å røre eller riste, fordi tilsetningen av mekanisk energi sprer frie ioner og lar flere umatte vannmolekyler få tilgang til saltet. På et bestemt tidspunkt blir løsningen mettet, noe som betyr at alle vannmolekylene er festet til ioner. Ikke mer salt løses opp i en mettet løsning.
En sterk elektrolytt
En elektrolytt er en løsning der positive ioner, kalt anioner, og negative ioner eller kationer, er i stand til å bevege seg fritt. På grunn av denne bevegelsesfriheten kan en elektrolytt lede strøm. En natriumkloridløsning er en sterk elektrolytt fordi alle ionene fra saltet løses opp - forutsatt at løsningen ikke er mettet - og ingen nøytrale NaCl-molekyler blir igjen for å svekke konduktansen.
Saltvanns evne til å lede strøm avhenger av konsentrasjonen av natrium- og klorioner, så vel som av fravær av urenheter. For eksempel, mens sjøvann kan lede strøm, vil sjøvann ikke lede strøm samt rent saltvann som har samme saltkonsentrasjon fordi sjøvann inneholder en rekke andre mineraler og andre urenheter som fungerer som elektriske isolatorer.