كيف يؤدي إذابة جزيء الملح في الماء إلى تأين ذراته؟.. الماء يدمر البنية الشبكية الصلبة للملح ويصبح كل أيون صوديوم وكلور محاطًا بطبقة من جزيئات الماء اللزج

إذابة جزيء الملح في الماء لا يجعل ذراته تتأين.

تتأين الذرات الموجودة في الأملاح الصلبة قبل وقت طويل من ملامستها للماء.

يمكن للإلكترونات الموجودة في الذرة أن تأخذ حالات موجية معينة فقط، ويمكن لإلكترون واحد فقط أن يشغل حالة موجة واحدة في المرة الواحدة.

نتيجة لذلك ، تأخذ الإلكترونات في الذرة حالات مختلفة، بدءًا من أدنى حالة طاقة وتنتقل إلى أعلى في الطاقة حتى تجد جميع الإلكترونات حالات متميزة.

لأسباب مختلفة لا تستحق الذكر هنا، تميل حالات الإلكترون في الذرات إلى تكوين مجموعات مختلفة، مع وجود حالات في نفس المجموعة لها طاقات وحالات متشابهة جدًا.

يطلق الكيميائيون على هذه المجموعات من حالات الإلكترون "قذائف"، على الرغم من أنها لا علاقة لها بالأصداف الحرفية.

الشيء المثير للاهتمام هو أن الذرة ذات الأصداف المملوءة بالكامل مستقرة جدًا (جميع الحالات المتاحة في كل مجموعة تشغلها الإلكترونات).

من ناحية أخرى، فإن الذرة ذات الغلاف الخارجي المملوء جزئيًا فقط لديها ميل قوي لسرقة أو فقدان أو مشاركة الإلكترونات من الذرات الأخرى من أجل ملء غلافها الخارجي وتصبح مستقرة.

لذلك فإن هذه الذرات تفاعلية كيميائيًا.

الملح المشهور هو كلوريد الصوديوم (ملح الطعام)، لذلك دعونا نستخدمه كمثال.

تحتوي ذرة الصوديوم المحايدة على أحد عشر إلكترونًا.

عشرة من هذه الإلكترونات تملأ الحالات بحيث تشكل أغلفة كاملة.

ومع ذلك، فإن الإلكترون الحادي عشر للصوديوم هو وحده في القشرة الخارجية المملوءة جزئيًا.

ترتبط الإلكترونات بالذرات لأن شحنتها الكهربائية السالبة تختبر انجذابًا كهربائيًا إلى الشحنة الموجبة لنواة الذرة.

ولكن بالنسبة للصوديوم، فإن الإلكترونات سالبة الشحنة في الغلاف الداخلي المكتمل تقوم بعمل جيد في منع أو غربلة القوة الجاذبة للنواة على الإلكترون الحادي عشر.

نتيجة لذلك، يرتبط الإلكترون الحادي عشر من الصوديوم ارتباطًا غير محكم بالذرة وهو جاهز للسرقة بواسطة ذرة أكثر قوة.

في المقابل، يحتوي الكلور (17 إلكترونًا) على جميع أغلفته مملوءة بالإلكترونات باستثناء غلافه الخارجي الذي لا يكتمل إلا بإلكترون واحد.

هناك جاذبية قوية للغاية بواسطة ذرة الكلور على إلكترون خارجي وهو أمر ضروري لإكمال غلافه.

لذلك فإن الصوديوم والكلور مناسبان تمامًا.

يحتوي الصوديوم على إلكترون واحد لا يتمسك به بقوة، والكلور يبحث عن إلكترون آخر لسرقته لملء غلافه.

نتيجة لذلك، تتفاعل عينة نقية من الصوديوم بقوة مع عينة نقية من الكلور والمنتج النهائي هو ملح الطعام.

كل ذرة كلور تسرق إلكتروناً من ذرة الصوديوم.

تحتوي كل ذرة صوديوم الآن على 11 بروتونًا موجبًا و 10 إلكترونات سالبة، مقابل صافي شحنة +1.

تحتوي كل ذرة كلور الآن على 17 بروتونًا موجبًا و 18 إلكترونًا سالبًا مقابل صافي شحنة -1.

لذلك تم تأين الذرات من خلال التفاعل الذي يشكل ملح طعام صلبًا، وكل ذلك بدون وجود الماء.

كل من أيونات الصوديوم والكلور لديها الآن قذائف مملوءة بالكامل وبالتالي فهي مستقرة.

هذا مثال جيد للذرة التي لديها بشكل طبيعي عدد غير متساو من الإلكترون والبروتونات.

ينجذب صافي أيون الصوديوم الموجب الآن إلى صافي أيون الكلور السالب وهذا الجذب يشكل ما نسميه "الرابطة الأيونية".

لكن، في الواقع، ليس لدينا أيون صوديوم واحد ملتصق بأيون الكلور.

بدلاً من ذلك، ترتبط شبكة من العديد من أيونات الصوديوم أيونيًا بشبكة من أيونات الكلور، وينتهي بنا الأمر مع مادة صلبة بلورية.

يرتبط كل أيون صوديوم في الشبكة البلورية لملح المائدة بأقرب 6 أيونات كلور، وينطبق الشيء نفسه على كل أيون كلور.

لذلك فإن ذرات ملح الطعام هي بالفعل في الحالة المتأينة.

لا تؤدي إضافة الماء إلى تأين الذرات في الملح، لأنها متأينة بالفعل. بدلاً من ذلك، تلتصق جزيئات الماء بالأيونات المتكونة بالفعل في الملح.

إن المفاهيم والتجارب من تأليف جيرالد كارب، على أن "بلورة ملح الطعام متماسكة معًا بواسطة تجاذب إلكتروستاتيكي بين Na + المشحونة بشحنة موجبة والأيونات السالبة الشحنة.

يسمى هذا النوع من التجاذب بين المكونات المشحونة بالكامل الرابطة الأيونية (أو جسر الملح).

قد تكون الروابط الأيونية داخل بلورة الملح قوية جدًا.

ومع ذلك، إذا تم إذابة بلورة الملح في الماء، فإن كل من الأيونات الفردية تصبح محاطة بجزيئات الماء، والتي تمنع أيونات مشحونة معاكسة من الاقتراب من بعضها البعض بشكل وثيق بما يكفي لتكوين روابط أيونية ".

يحتوي كل جزيء ماء على ثنائي أقطاب دائم، مما يعني أن أحد الطرفين دائمًا ما يكون مشحونًا بشكل إيجابي قليلاً والطرف الآخر دائمًا ما يكون سالبًا قليلاً.

تنجذب الأطراف المشحونة لجزيئات الماء بشدة إلى الأيونات المشحونة في بلورة الملح لدرجة أن الماء يدمر البنية الشبكية الصلبة للملح ويصبح كل أيون صوديوم وكلور محاطًا بطبقة من جزيئات الماء اللزج.

في الكيمياء، نقول إن الملح قد أذاب بواسطة الماء.

إنها مثل فرقة موسيقى الروك تخرج من سيارة الليموزين وسط حشد من المعجبين وتنقسم حيث يحيط كل عضو من أعضاء الفرقة بدائرة من المعجبين الخاصة به.

إذا لم تتأين ذرات الملح الصلب في البداية، فلن يقوم الماء بعمل جيد في إذابة الملح.