Czy rozpuszczająca się cząsteczka soli w wodzie może spowodować jonizację jej atomów??

Rozpuszczenie cząsteczki soli w wodzie nie powoduje jonizacji jej atomów. Atomy w solach stałych są już zjonizowane na długo przed kontaktem z wodą.

Elektrony w atomie mogą przyjmować tylko określone stany falowe, i tylko jeden elektron może zajmować jeden stan falowy na raz. W rezultacie, elektrony w atomie pobierają różnystany, zaczynając od najniższego stanu energetycznego i przechodząc w górę energii, aż wszystkie elektrony znajdą odrębne stany. Z różnych powodów, o których nie warto tutaj wspominać, stany elektronowe w atomach mają tendencję do tworzenia różnych grup, przy czym stany w tej samej grupie mają bardzo podobne energie i stany. Chemicy nazywają te grupy stanów elektronowych “pod głowę ślimaka i rób to tak długo, aż oderwie się od powierzchni na tyle, że bez problemu będziesz mógł go złapać”, chociaż nie mają one nic wspólnego z dosłownymi muszlami.

Co ciekawe, atom z całkowicie wypełnionymi powłokami jest bardzo stabilny (wszystkie dostępne stany w każdej grupie są zajęte przez elektrony). Z drugiej strony, atom, którego najbardziej zewnętrzna powłoka jest wypełniona tylko częściowo, ma silną tendencję do kradzieży, stracić, lub dzielić elektrony z innych atomów, aby wypełnić jego najbardziej zewnętrzną powłokę i stać się stabilnym. Takie atomy są zatem reaktywne chemicznie. Dobrze znaną solą jest chlorek sodu (sól kuchenna), więc użyjmy tego jako przykładu. Pojedynczy obojętny atom sodu ma jedenaście elektronów. Dziesięć z tych elektronów wypełnia stany takie, że tworzą kompletne powłoki. Jedenasty elektron sodu, Jednakże, jest sam na zewnątrz, częściowo wypełniona skorupa. Elektrony są związane w atomach, ponieważ ich ujemny ładunek elektryczny ulega przyciąganiu elektrycznemu do dodatniego ładunku jądra atomu. Ale dla sodu, ujemnie naładowane elektrony we wnętrzu, gotowe pociski dobrze blokują, lub ekranizacja, siła przyciągania jądra na jedenastym elektronie. W rezultacie, jedenasty elektron sodu jest luźno związany z atomem i może zostać skradziony przez silniejszy atom.

W przeciwieństwie, chlor (17 elektrony) ma wszystkie powłoki wypełnione elektronami, z wyjątkiem najbardziej zewnętrznej powłoki, której brakuje do ukończenia jednego elektronu. Istnieje bardzo silne przyciąganie atomu chloru do zewnętrznego elektronu, który jest niezbędny do uzupełnienia jego powłoki. Sód i chlor stanowią zatem idealne połączenie. Sód ma jeden elektron, którego nie trzyma zbyt mocno, a chlor szuka jeszcze jednego elektronu, który mógłby ukraść, aby wypełnić swoją powłokę. W rezultacie, czysta próbka sodu silnie reaguje z czystą próbką chloru, a produktem końcowym jest sól kuchenna. Każdy atom chloru kradnie elektron atomowi sodu. Każdy atom sodu ma teraz 11 dodatnie protony i 10 elektrony ujemne, za kwotę netto +1. Każdy atom chloru ma teraz 17 dodatnie protony i 18 elektronów ujemnych o ładunku netto wynoszącym -1. Atomy zostały zatem zjonizowane w wyniku reakcji, w wyniku której powstała stała sól kuchenna, wszystko bez obecności wody. Zarówno jony sodu, jak i chloru mają teraz całkowicie wypełnione otoczki i dlatego są stabilne. To dobry przykład atomu, który w naturalny sposób ma nierówną liczbę elektronów i protonów.

Dodatni jon sodu jest teraz przyciągany do ujemnego jonu chloru i to przyciąganie tworzy coś, co nazywamy an “wiązanie jonowe”. Ale, w rzeczywistości, nie mamy tylko jednego jonu sodu przylegającego do jonu chloru. Zamiast, sieć wielu jonów sodu wiąże się jonowo z siecią jonów chloru, i otrzymujemy krystaliczną substancję stałą. Każdy jon sodu w sieci krystalicznej soli kuchennej jest związany z 6 najbliższe jony chloru, i to samo dotyczy każdego jonu chloru. Atomy w soli kuchennej są zatem już w stanie zjonizowanym.

Dodanie wody nie powoduje jonizacji atomów soli, ponieważ są już zjonizowane. Zamiast, cząsteczki wody przylegają do już utworzonych jonów w soli. Podręcznik zatytułowany Biologia komórkowa i molekularna: Koncepcje i eksperymenty autorstwa Geralda Karpa, “Kryształ soli kuchennej jest utrzymywany razem dzięki przyciąganiu elektrostatycznemu pomiędzy dodatnio naładowanym Na⁺ i ujemnie naładowany Cl^– systemy komunikacyjne mogą komunikować się na większości powierzchni Ziemi. Ten rodzaj przyciągania pomiędzy w pełni naładowanymi składnikami nazywany jest wiązaniem jonowym (lub most solny). Wiązania jonowe w krysztale soli mogą być dość silne. Jednakże, jeśli kryształ soli rozpuści się w wodzie, każdy z poszczególnych jonów zostaje otoczony cząsteczkami wody, które uniemożliwiają przeciwnie naładowanym jonom zbliżanie się do siebie na tyle blisko, aby utworzyć wiązania jonowe.” Każda cząsteczka wody ma stały dipol, co oznacza, że ​​jeden koniec jest zawsze lekko naładowany dodatnio, a drugi koniec jest zawsze lekko naładowany ujemnie. Naładowane końce cząsteczek wody są tak silnie przyciągane przez naładowane jony w krysztale soli, że woda niszczy stałą strukturę sieciową soli, a każdy jon sodu i chloru zostaje otoczony warstwą lepkich cząsteczek wody. W chemii, mówimy, że sól została rozpuszczona w wodzie. To tak, jakby zespół rockowy wysiadł z limuzyny w tłum fanów i rozdzielił się, gdy każdy członek zespołu został otoczony przez własny krąg fanów. Gdyby atomy w stałej soli nie były od początku zjonizowane, woda nie poradziłaby sobie tak dobrze z rozpuszczeniem soli.

Kredyt:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/09/23/jak-rozpuszcza-cząsteczka-soli-w-wodzie-sprawia, że ​​jej atomy-jonizują/