Vatten är känt som universallösningsmedlet eftersom det löser upp mer ämnen än någon annan vätska. Det kan göra detta eftersom vattenmolekyler bär en elektrisk laddning som är tillräckligt stark för att störa de molekylära bindningarna hos de ämnen som det löser upp. Ett sådant ämne är natriumklorid (NaCl) eller bordsalt. När du sätter salt i vatten, separerar natrium- och klorjoner och sätter sig fast vid enskilda vattenmolekyler. Den resulterande lösningen blir en elektrolyt, vilket betyder att den kan leda elektricitet.
TL; DR (för länge, läste inte)
Vatten består av polära molekyler som lockar natrium- och klorjoner . Attraktionen förstör kristallstrukturen för natriumklorid och ger en lösning av fria joner som kallas elektrolyt.
Vattenmolekylens struktur
I stället för att vara symmetriskt anordnad på vardera sidan av syret atom, de två väteatomerna i en vattenmolekyl gravit till klockan 10 och klockan 2, precis som Mickey Mouses öron. Asymmetrien producerar en polär molekyl med en positiv nettoviktning på vätskesidan och en negativ på syrasidan. Denna polaritet gör inte bara vatten ett bra lösningsmedel, det är också ansvarigt för sådana fenomen som mikrovågsuppvärmning. När mikrovågor passerar genom vatten, ligger de polära molekylerna i linje med strålningsfältet och börjar vibrera. Det är värmen som genereras av dessa vibrationer som värmer din mat.
Hur salt löses
Natriumklorid är en jonisk kristall. Natriumjoner har en positiv laddning medan klorjoner har en negativ, och de två bildar naturligt en gitterstruktur. När du lägger salt i vatten tränger de positiva jonerna mot de negativa sidorna av vattenmolekylerna medan de negativa jonerna rör sig mot andra sidor. På så sätt stör varje vattenmolekyl i gitterstrukturen, och resultatet är en lösning av fria joner som är suspenderade i vatten.
Upplösningen sker fortare om du omrörer lösningen genom omröring eller skakning, eftersom tillsatsen av mekanisk energi spridar fria joner och tillåter mer oförmättade vattenmolekyler att komma åt saltet. Vid en viss punkt blir lösningen mättad, vilket innebär att alla vattenmolekyler är fästa vid joner. Inget mer salt kommer att lösas i en mättad lösning.
En stark elektrolyt
En elektrolyt är en lösning där positiva joner, kallade anjoner och negativa joner eller katjoner, kan flytta fritt . På grund av denna rörelsefrihet kan en elektrolyt leda elektricitet. En natriumkloridlösning är en stark elektrolyt eftersom alla ionerna från saltet löses upp - förutsatt att lösningen inte är mättad - och inga neutrala NaCl-molekyler kvarstår för att försvaga konduktansen.
Saltvattnets förmåga att genomföra el beror på koncentrationen av natrium- och klorjoner samt på frånvaron av föroreningar. Till exempel, medan havsvatten kan leda elektricitet, kommer inte havsvatten att leda el såväl som rent saltvatten som har samma saltkoncentration eftersom havsvatten innehåller en mängd andra mineraler och andra föroreningar som fungerar som elektriska isolatorer.
