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水は他の液体よりも多くの物質を溶解するため、普遍的な溶媒として知られています。これは、水分子が、溶解する物質の分子結合を破壊するのに十分な強さの電荷を運ぶためです。そのような物質の1つは、塩化ナトリウム(NaCl)または食卓塩です。塩を水に入れると、ナトリウムと塩素イオンが分離し、個々の水分子に結合します。結果として生じる解は 電解質、これは電気を伝導できることを意味します。
TL; DR(長すぎる;読まなかった)
水は、ナトリウムおよび塩素イオンを引き付ける極性分子で構成されています。この引力により、塩素ナトリウムの結晶構造が破壊され、電解質として知られる遊離イオンの溶液が生成されます。
水分子の構造
酸素原子の両側に対称的に配置されるのではなく、水分子内の2つの水素原子は、ミッキーマウスの耳のように10時と2時の位置に引き寄せられます。非対称性により、水素側に正の正電荷、酸素側に負の電荷を持つ極性分子が生成されます。この極性は水を良い溶媒にするだけでなく、マイクロ波加熱などの現象の原因にもなります。マイクロ波が水を通過すると、極性分子は放射場と整列し、振動し始めます。あなたの食べ物を温めるこれらの振動によって生成される熱。
塩の溶解方法
塩化ナトリウムはイオン結晶です。ナトリウムイオンは正の電荷を持ち、塩素イオンは負の電荷を持ち、この2つは自然に格子構造を形成します。水に塩を入れると、正イオンは水分子の負の側に引き寄せられ、負イオンは反対側に移動します。このようにして、各水分子は格子構造を破壊し、その結果、水中に浮遊している遊離イオンの溶液になります。
機械的エネルギーを加えると遊離イオンが分散され、より多くの非結合水分子が塩にアクセスできるようになるため、攪拌または振とうして溶液を攪拌すると、溶解がより迅速に起こります。ある時点で、溶液は飽和状態になります。つまり、すべての水分子がイオンに付着します。これ以上の塩は飽和溶液に溶解しません。
強力な電解質
電解質は、陰イオンと呼ばれる陽イオンと陰イオン、または陽イオンが自由に移動できる溶液です。この動きの自由のため、電解質は電気を通すことができます。塩化ナトリウム溶液は 強い電解質 塩からのすべてのイオンが溶解するためです-溶液が飽和していないと仮定すると-中性NaCl分子がコンダクタンスを弱めるために残されていません。
塩水の電気を通す能力は、ナトリウムおよび塩素イオンの濃度と不純物の有無に依存します。たとえば、海水は電気を通すことができますが、海水には電気絶縁体として機能する他のミネラルや不純物が多く含まれているため、海水は同じ塩濃度の純粋な塩水だけでなく電気も通しません。