Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Die Struktur des Wassermoleküls
- Wie sich Salz auflöst
- Ein starker Elektrolyt
Wasser ist als universelles Lösungsmittel bekannt, da es mehr Substanzen löst als jede andere Flüssigkeit. Dies ist möglich, weil Wassermoleküle eine elektrische Ladung tragen, die stark genug ist, um die molekularen Bindungen der gelösten Substanzen zu unterbrechen. Eine solche Substanz ist Natriumchlorid (NaCl) oder Tafelsalz. Wenn Sie Salz in Wasser geben, trennen sich die Natrium- und Chlorionen und binden sich an einzelne Wassermoleküle. Die resultierende Lösung wird zu einer Elektrolyt, was bedeutet, dass es in der Lage ist, Elektrizität zu leiten.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Wasser besteht aus polaren Molekülen, die Natrium- und Chlorionen anziehen. Die Anziehung zerstört die Kristallstruktur von Natriumchlorid und erzeugt eine Lösung von freien Ionen, die als Elektrolyt bekannt ist.
Die Struktur des Wassermoleküls
Anstatt symmetrisch auf beiden Seiten des Sauerstoffatoms angeordnet zu sein, bewegen sich die beiden Wasserstoffatome in einem Wassermolekül zu den 10-Uhr- und 2-Uhr-Positionen, ähnlich wie bei Mickey Mouses Ohren. Die Asymmetrie erzeugt ein polares Molekül mit einer positiven Nettoladung auf der Wasserstoffseite und einer negativen auf der Sauerstoffseite. Diese Polarität macht Wasser nicht nur zu einem guten Lösungsmittel, sondern ist auch für Phänomene wie Mikrowellenerwärmung verantwortlich. Wenn Mikrowellen durch Wasser strömen, richten sich die polaren Moleküle mit dem Strahlungsfeld aus und beginnen zu vibrieren. Es ist die Wärme, die durch diese Vibrationen erzeugt wird und die Ihr Essen erwärmt.
Wie sich Salz auflöst
Natriumchlorid ist ein Ionenkristall. Natriumionen tragen eine positive Ladung, während Chlorionen eine negative Ladung tragen, und die beiden bilden auf natürliche Weise eine Gitterstruktur. Wenn Sie Salz in Wasser geben, bewegen sich die positiven Ionen zu den negativen Seiten der Wassermoleküle, während sich die negativen Ionen zu den anderen Seiten bewegen. Auf diese Weise zerstört jedes Wassermolekül die Gitterstruktur und das Ergebnis ist eine Lösung von freien Ionen, die in Wasser suspendiert sind.
Die Auflösung erfolgt schneller, wenn Sie die Lösung durch Rühren oder Schütteln bewegen, da durch die Zugabe von mechanischer Energie freie Ionen dispergiert werden und mehr ungepaarte Wassermoleküle auf das Salz zugreifen können. Ab einem bestimmten Punkt ist die Lösung gesättigt, was bedeutet, dass alle Wassermoleküle an Ionen gebunden sind. In einer gesättigten Lösung löst sich kein Salz mehr.
Ein starker Elektrolyt
Ein Elektrolyt ist eine Lösung, in der sich positive Ionen, sogenannte Anionen, und negative Ionen oder Kationen frei bewegen können. Aufgrund dieser Bewegungsfreiheit kann ein Elektrolyt Elektrizität leiten. Eine Natriumchloridlösung ist a starker Elektrolyt weil sich alle Ionen aus dem Salz auflösen - vorausgesetzt, die Lösung ist nicht gesättigt - und keine neutralen NaCl-Moleküle übrig bleiben, um die Leitfähigkeit zu schwächen.
Die Fähigkeit von Salzwasser, Elektrizität zu leiten, hängt von der Konzentration von Natrium- und Chlorionen sowie von der Abwesenheit von Verunreinigungen ab. Während beispielsweise Meerwasser Strom leiten kann, leitet Meerwasser keinen Strom sowie reines Salzwasser mit der gleichen Salzkonzentration, da Meerwasser eine Vielzahl anderer Mineralien und anderer Verunreinigungen enthält, die als elektrische Isolatoren wirken.