Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- La structure de la molécule d'eau
- Comment le sel se dissout
- Un électrolyte fort
L'eau est connue comme le solvant universel car elle dissout plus de substances que tout autre liquide. Cela est possible parce que les molécules d’eau portent une charge électrique suffisamment puissante pour perturber les liaisons moléculaires des substances qu’elles dissolvent. Une de ces substances est le chlorure de sodium (NaCl) ou sel de table. Lorsque vous mettez du sel dans l'eau, les ions sodium et chlore se séparent et s'attachent à des molécules d'eau individuelles. La solution résultante devient un électrolyte, ce qui signifie qu'il est capable de conduire l'électricité.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
L'eau est constituée de molécules polaires qui attirent les ions sodium et chlore. L'attraction perturbe la structure cristalline du chlore de sodium et produit une solution d'ions libres appelée électrolyte.
La structure de la molécule d'eau
Plutôt que d'être disposés symétriquement de part et d'autre de l'atome d'oxygène, les deux atomes d'hydrogène d'une molécule d'eau gravitent aux positions 10 heures et 2 heures, un peu comme les oreilles de Mickey Mouses. L'asymétrie produit une molécule polaire avec une charge positive nette du côté de l'hydrogène et une charge négative du côté de l'oxygène. Cette polarité fait non seulement de l’eau un bon solvant, mais elle est également responsable de phénomènes tels que le chauffage par micro-ondes. Lorsque les micro-ondes traversent de l'eau, les molécules polaires s'alignent sur le champ de rayonnement et commencent à vibrer. C'est la chaleur générée par ces vibrations qui réchauffe vos aliments.
Comment le sel se dissout
Le chlorure de sodium est un cristal ionique. Les ions sodium portent une charge positive tandis que les ions chlore portent une charge négative, qui forme naturellement une structure en treillis. Lorsque vous mettez du sel dans l'eau, les ions positifs gravitent vers les côtés négatifs des molécules d'eau, tandis que les ions négatifs se déplacent vers les autres côtés. De cette manière, chaque molécule d'eau perturbe la structure du réseau et donne une solution d'ions libres en suspension dans l'eau.
La dissolution se produit plus rapidement si vous agitez la solution en agitant ou en secouant, car l’addition d’énergie mécanique disperse les ions libres et permet à un plus grand nombre de molécules d’eau non accouplées d’accéder au sel. À un moment donné, la solution devient saturée, ce qui signifie que toutes les molécules d'eau sont liées aux ions. Plus aucun sel ne se dissoudra dans une solution saturée.
Un électrolyte fort
Un électrolyte est une solution dans laquelle les ions positifs, appelés anions, et les ions négatifs, ou cations, peuvent se déplacer librement. En raison de cette liberté de mouvement, un électrolyte peut conduire l'électricité. Une solution de chlorure de sodium est un électrolyte fort parce que tous les ions du sel se dissolvent - en supposant que la solution n'est pas saturée - et qu'il ne reste aucune molécule de NaCl neutre pour affaiblir la conductance.
La capacité de l'eau salée à conduire l'électricité dépend de la concentration en ions sodium et chlore ainsi que de l'absence d'impuretés. Par exemple, alors que l'eau de mer peut conduire l'électricité, l'eau de mer ne conduira pas l'électricité ainsi que l'eau salée pure ayant la même concentration de sel car l'eau de mer contient une foule d'autres minéraux et autres impuretés qui agissent comme des isolants électriques.