Vsebina
Voda je znana kot univerzalno topilo, ker raztopi več snovi kot katera koli druga tekočina. To lahko stori, ker imajo molekule vode električni naboj, ki je dovolj močan, da moti molekularne vezi snovi, ki jih raztaplja. Ena takih snovi je natrijev klorid (NaCl) ali namizna sol. Ko damo sol v vodo, se natrijevi in klorovi ioni ločijo in pritrdijo na posamezne molekule vode. Nastala rešitev postane an elektrolit, kar pomeni, da je sposoben voditi električno energijo.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Voda je sestavljena iz polarnih molekul, ki privlačijo ione natrija in klora. Privlačnost poruši kristalno strukturo natrijevega klora in ustvari raztopino prostih ionov, znanih kot elektrolit.
Struktura vodne molekule
Namesto da bi bila simetrično razporejena na obeh straneh kisikovega atoma, oba atoma vodika v vodni molekuli gravitata na položaj 10 oklokov in 2 okloka, podobno kot ušesa Mickeya Mousesa. Asimetrija proizvaja polarno molekulo z neto pozitivnim nabojem na vodikovi strani in negativnim na kisikovi strani. Ta polarnost ne samo, da je voda dobro topilo, ampak je tudi odgovorna za take pojave, kot je mikrovalovno ogrevanje. Ko mikrovalovi prehajajo skozi vodo, se polarne molekule poravnajo s sevalnim poljem in začnejo vibrirati. Njegova toplota, ki jo ustvarjajo te vibracije, ogreva vašo hrano.
Kako se sol raztopi
Natrijev klorid je ionski kristal. Natrijevi ioni nosijo pozitiven naboj, klorovi ioni pa negativni, oba pa tvorita rešetkasto strukturo. Ko daš sol v vodo, pozitivni ioni gravitirajo negativnim stranem molekul vode, medtem ko se negativni ioni premaknejo proti drugim. Na ta način vsaka molekula vode poruši strukturo rešetke in rezultat je raztopina prostih ionov, suspendiranih v vodi.
Raztapljanje se zgodi hitreje, če raztopino zmešamo z mešanjem ali tresenjem, ker dodajanje mehanske energije razprši proste ione in omogoči dostop do soli več nepopolnih molekul vode. V določenem trenutku raztopina postane nasičena, kar pomeni, da so vse molekule vode pritrjene na ione. V nasičeni raztopini se ne bo več soli.
Močan elektrolit
Elektrolit je rešitev, v kateri se lahko pozitivni ioni, imenovani anioni in negativni ioni ali kationi, prosto gibljejo. Zaradi te svobode gibanja lahko elektrolit odda električno energijo. Raztopina natrijevega klorida je a močan elektrolit ker se vsi ioni iz soli raztopijo - ob predpostavki, da raztopina ni nasičena - in ne ostanejo nevtralne molekule NaCl, ki oslabijo prevodnost.
Sposobnost slane vode za električno energijo je odvisna od koncentracije natrijevih in klorovih ionov ter odsotnosti nečistoč. Na primer, medtem ko morska voda lahko izvaja električno energijo, morska voda ne uporablja elektrike, pa tudi čista slana voda, ki ima enako koncentracijo soli, ker morska voda vsebuje številne druge minerale in druge nečistoče, ki delujejo kot električni izolatorji.