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Pour dissoudre un solide dans une solution, les liaisons moléculaires doivent être rompues. Les sucres, qui sont des solides moléculaires, ont de faibles forces intermoléculaires qui les lient ensemble. Les sels, en revanche, sont des solides ioniques et ont des forces beaucoup plus fortes en raison de leurs ions polarisés (aimants) qui les maintiennent ensemble. Il faut beaucoup plus d'énergie pour séparer les molécules de sel que pour le sucre, et leur séparation exige la substitution de molécules. En termes simples, il n’existe pas d’autres solutions que l’eau qui dissolvent un sel.
Structure moléculaire des sels
Un sel est appelé un solide ionique, comme l'explique le département de chimie de l'Université Purdue dans son explication de la solubilité. Il faut de l'énergie pour rompre les fortes liaisons polaires (magnétiques) et un substitut doit remplacer les pièces manquantes pour les maintenir séparées. Les molécules d'eau séparent les molécules de sel et en même temps, les molécules d'eau se lient aux pièces séparées afin de les maintenir séparées. Ce processus ne peut se produire que s’il existe des molécules d’eau. Une fois que la solution a atteint l'équilibre (les molécules d'eau se sont liées avec autant de molécules de sel qu'elles peuvent gérer), le processus s'arrête. Pendant la dissolution du sel dans l'eau, l'énergie est élevée et la solution hautement conductrice.
Solvants et indice de polarité
Chemical-Ecology.net propose une liste de solvants indiquant que l'eau a un indice de polarité de neuf. Cela signifie que c'est la solution la plus équilibrée en ce qui concerne sa polarité et, par conséquent, la seule solution qui dissolve un sel. Certains sels sont effectivement insolubles, même dans l'eau. La New World Encyclopedia explique que le même se dissout dans le même genre; fondamentalement, les solides polaires (chargés magnétiquement) se dissolvent dans des solvants polaires et les solides non polaires (non magnétiquement chargés) se dissolvent dans des solvants non polaires. Sur l'indice de polarité, le solvant le plus proche de l'eau en termes de polarité est le diméthylsulfoxyde en 7.2.
Sels solubles
••• Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty ImagesLe sel de table est juste un type de sel et est soluble dans l'eau. Les autres sels solubles dans l'eau comprennent les nitrates, les chlorures et les sulfates. Il y a cependant des exceptions à la règle. Un sel est considéré insoluble si, selon la définition de l’Université Purdue, il peut se dissoudre dans de l’eau à la température ambiante à une concentration de 0,1 mole par litre au minimum. InnovateUs.net propose que les moles sont l'unité de mesure de la solubilité d'une substance et sont calculées par litre.
Sels insolubles
Certains sels sont insolubles. Selon la définition de l’Université Purdue, un sel est considéré comme insoluble si la concentration de la solution aqueuse (eau) à la température ambiante n’est pas supérieure à 0,001 mole à la température ambiante. Les sels de cette liste comprennent les sulfures, les oxydes, les hydroxydes, les chromates et les phosphates. Et, encore une fois, il y a quelques exceptions.