Sadržaj
Voda je poznata kao univerzalno otapalo jer otapa više tvari nego bilo koja druga tekućina. To može učiniti jer molekule vode nose električni naboj dovoljno jak da poremeti molekularne veze tvari koje otapa. Jedna takva tvar je natrijev klorid (NaCl), ili stolna sol. Kad u vodu stavite sol, ioni natrija i klora se razdvajaju i pričvršćuju na pojedinačne molekule vode. Dobiveno rješenje postaje an elektrolita, što znači da je sposoban provoditi električnu energiju.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Voda se sastoji od polarnih molekula koje privlače ione natrija i klora. Atrakcija narušava kristalnu strukturu natrijevog klora i stvara otopinu slobodnih iona poznatih kao elektrolit.
Struktura vodenog molekula
Umjesto da su simetrično raspoređeni na obje strane atoma kisika, dva atoma vodika u molekuli vode gravitiraju na položaje od 10 okloka i 2 okloka, slično kao u ušima Mickey Mousesa. Asimetrija stvara polarnu molekulu s neto pozitivnim nabojem na vodikovoj strani i negativnim na kisikovoj strani. Ova polarnost ne samo da vodu čini dobro otapalo, već je i odgovorna za pojave poput mikrovalnog grijanja. Kad mikrovalovi prođu kroz vodu, polarne se molekule poravnavaju s poljem zračenja i počinju vibrirati. Njegova toplina stvorena tim vibracijama koja zagrijava vašu hranu.
Kako se sol otapa
Natrijev klorid je jonski kristal. Natrijevi ioni nose pozitivan naboj, dok ioni klora negativni, a dva prirodno tvore rešetkastu strukturu. Kad u vodu stavite sol, pozitivni ioni gravitiraju negativnim stranama molekula vode, dok se negativni ioni pomiču prema drugim stranama. Na taj način svaka molekula vode narušava strukturu rešetke, a rezultat je otopina slobodnih iona suspendiranih u vodi.
Otapanje se događa brže ako otopinu miješate miješanjem ili mućkanjem, jer dodavanjem mehaničke energije raspršuju se slobodni ioni i dopuštaju više nesputanih molekula vode da pristupe soli. U određenom trenutku otopina postaje zasićena, što znači da su sve molekule vode vezane za ione. Neće se više soli otapati u zasićenoj otopini.
Jaki elektrolit
Elektrolit je rješenje u kojem se pozitivni ioni, nazvani anioni i negativni ioni, ili kationi, mogu slobodno kretati. Zbog ove slobode kretanja, elektrolit može provoditi električnu energiju. Otopina natrijevog klorida je a jak elektrolit jer se svi ioni iz soli otapaju - pod pretpostavkom da otopina nije zasićena - i ne postoje neutralni molekuli NaCl da oslabe provodljivost.
Sposobnost slane vode da provodi struju ovisi o koncentraciji iona natrija i klora, kao i o odsutnosti nečistoća. Na primjer, dok morska voda može voditi struju, morska voda neće provoditi struju kao i čista slana voda koja ima istu koncentraciju soli, jer morska voda sadrži mnoštvo drugih minerala i drugih nečistoća koje djeluju kao električni izolatori.