1。アトラクション:
* 水の極性: 水分子は極性であり、つまり、正の末端(水素原子)と負の末端(酸素原子)があります。この極性により、水はイオンと強く相互作用することができます。
* 静電相互作用: 水分子の正の端は、イオン固体の陰イオンに引き付けられ、水分子の負の端は陽イオンに引き付けられます。これにより、強力な静電相互作用が作成されます。
2。溶解プロセス:
* 水分補給: 水分子がイオンを囲むとき、それらは結晶格子から効果的にそれらを「引き」ます。このプロセスは、水分子が各イオンの周りに水分補給シェルを形成する水分補給と呼ばれます。
* 破壊債: 結晶格子のイオン間の静電引力は、イオンと水分子の間の引力によって克服されます。これにより、イオン固体を保持する結合が壊れます。
* 解離: イオンは互いに分離され、水分子に囲まれます。彼らは今、解決策の中で自由に動き回ることができます。
3。溶解に影響を与える要因:
* 格子エネルギー: イオン固体内の静電引力の強度。格子エネルギーが高いということは、固体が溶解する可能性が低いことを意味します。
* 水分補給エネルギー: イオンと水分子の間の引力の強さ。水分補給エネルギーが高いということは、固体が溶解する可能性が高いことを意味します。
* 温度: 温度の上昇は、一般に、固体を保持する結合を壊すためにより多くのエネルギーを提供するため、溶解度を高めます。
* 圧力: 圧力は、イオン固体の溶解度にわずかな影響を及ぼします。
4。すべてが平等に溶解するわけではありません:
* 溶解度: すべてのイオン固体が同じ程度に水に溶解するわけではありません。いくつかは非常に溶けやすい(テーブル塩、NaClなど)、他のものは実質的に不溶性です(炭酸カルシウム、CACO3など)。
* 平衡: イオン固体の溶解度は、特定の温度で特定の量の水に溶解できる固体の最大量として定義されます。これは、溶解速度が結晶化速度に等しい平衡状態です。
5。解散の結果:
* 伝導: 溶解したイオンは電気を導入し、イオン固体電解質の水溶液を作ることができます。
* 化学反応: 溶存イオンは化学反応に関与し、さまざまな化学プロセスにつながる可能性があります。
例:
塩化ナトリウム(NaCl)を水に加えると、水分子がナトリウムと塩化物イオンを囲み、イオン結合を破壊します。その後、水和ナトリウムと塩化物イオンは溶液中に自由に移動し、溶液を電解質にします。
結論:
イオン固体と水との相互作用は、化学の基本的なプロセスです。水がイオンとどのように相互作用するかを理解することは、溶液、化学反応、およびさまざまな自然現象の挙動を理解するために不可欠です。