Sisältö
Vesi tunnetaan yleisenä liuottimena, koska se liuottaa enemmän aineita kuin mikään muu neste. Se voi tehdä tämän, koska vesimolekyyleissä on riittävän vahva sähkövaraus hajottaakseen liukenevien aineiden molekyylisidokset. Yksi tällainen aine on natriumkloridi (NaCl) tai ruokasuola. Kun laitat suolaa veteen, natrium- ja kloori-ionit erottuvat ja kiinnittyvät yksittäisiin vesimolekyyleihin. Tuloksena olevasta ratkaisusta tulee elektrolyytin, mikä tarkoittaa sen kykyä johtamaan sähköä.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Vesi koostuu polaarisista molekyyleistä, jotka houkuttelevat natrium- ja kloori-ioneja. Vetovoima hajottaa natriumkloorin kiderakenteen ja tuottaa elektrolyyttinä tunnettujen vapaiden ionien liuoksen.
Vesimolekyylin rakenne
Sen sijaan, että ne olisivat symmetrisesti happiatomin molemmille puolille, vesimolekyylin kaksi vetyatomia siirtyvät 10 ja 2 asteen sijaintiin, aivan kuten Mikki Hiirien korvat. Epäsymmetria tuottaa polaarisen molekyylin, jonka positiivinen nettovaraus on vetypuolella ja negatiivinen happipuolella. Tämä napaisuus ei vain tee vedestä hyvää liuotinta, se vastaa myös sellaisista ilmiöistä kuin mikroaaltokuumennus. Kun mikroaallot kulkevat veden läpi, polaariset molekyylit kohdistuvat säteilykenttään ja alkavat värähtellä. Se on näiden värähtelyjen tuottama lämpö, joka lämmittää ruokaa.
Kuinka suola liukenee
Natriumkloridi on ioninen kide. Natriumioneilla on positiivinen varaus, kun taas kloori-ioneilla on negatiivinen, ja nämä kaksi muodostavat luonnollisesti hilarakenteen. Kun laitat suolaa veteen, positiiviset ionit siirtyvät kohti vesimolekyylien negatiivisia puolia, kun taas negatiiviset ionit liikkuvat kohti toisia puolia. Tällä tavalla jokainen vesimolekyyli rikkoo hilarakennetta, ja tuloksena on veteen suspendoituneiden vapaiden ionien liuos.
Liukeneminen tapahtuu nopeammin, jos sekoitat liuosta sekoittamalla tai ravistamalla, koska mekaanisen energian lisääminen hajottaa vapaat ionit ja antaa enemmän kypsymättömille vesimolekyyleille päästä suolaan. Tietyssä vaiheessa liuos kyllästyy, mikä tarkoittaa, että kaikki vesimolekyylit kiinnittyvät ioneihin. Ei enää suolaa liukene kylläiseen liuokseen.
Vahva elektrolyytti
Elektrolyytti on ratkaisu, jossa positiiviset ionit, joita kutsutaan anioneiksi, ja negatiiviset ionit, tai kationit, voivat liikkua vapaasti. Tämän liikkumisvapauden takia elektrolyytti voi johtaa sähköä. Natriumkloridiliuos on a vahva elektrolyytti koska kaikki suolan ionit liukenevat - olettaen, että liuos ei ole kyllästetty - eikä mitään neutraaleja NaCl-molekyylejä ole jätetty heikentämään johtavuutta.
Suolaisen veden kyky johtaa sähköä riippuu natrium- ja kloori-ionien pitoisuuksista sekä epäpuhtauksien puutteesta. Esimerkiksi, vaikka merivesi voi johtaa sähköä, merivesi tapana johtaa sähköä ja puhdasta suolavettä, jolla on sama suolakonsentraatio, koska merivesi sisältää joukon muita mineraaleja ja muita epäpuhtauksia, jotka toimivat sähköeristeinä.