Sí, todos sabemos que el NaCl es soluble en agua. ¿Cuánto cuesta? 36 g de NaCl por 100 g de agua a 20 grados C.
¿Qué es la solubilidad? La capacidad de formar una solución, es decir, una mezcla homogénea. Pero el NaCl es un sólido cristalino iónico. Para disolverlo, es necesario que todos los enlaces se rompan y que cada ion Na y Cl se disperse en el medio solvente. No es fácil romper la estructura 3D cristalina iónica en iones individuales. La entalpía de sublimación para NaCl es ~ 3.6kJ / g, es decir, se necesitan 3.6kJ de energía para disociar completamente 1g de NaCl sólido en una molécula gaseosa individual.
Sin calentamiento, lo logras simplemente poniendo la sal en agua. ¿Quién proporciona tanta energía? Es la energía liberada en la formación de nuevos enlaces entre las moléculas de iones y solventes polares (llamada hidratación). Por lo tanto, una cosa es segura de que los solventes polares (p. Ej. Agua, etanol, acetona, etc.) solo pueden disolver sólidos cristalinos iónicos. Esta es la razón detrás de la famosa regla general que dice : Lo similar se disuelve como .
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Pero una cosa nuevamente no está clara. Por qué esta energía de hidratación tiene un valor tan grande que excede incluso la poderosa energía de la red (cada ion unido a 6 iones con carga opuesta en una estructura 3D). Esto se debe a que se forman un gran número de enlaces entre el ión y el disolvente con múltiples capas de disolvente que cubren el soluto. Múltiples capas, ¿cómo? Una capa de moléculas de agua polar alineará su cola negativa y tocará el frente del ion positivo y el ion positivo perderá una parte de la carga positiva debido a la neutralización. Pero en este proceso, una parte de su cola negativa también será neutralizada. Pero si el disolvente es eléctricamente neutro, esta gran cantidad de carga positiva perdida por el catión aparecerá en la cabeza positiva de la molécula de disolvente polar. Esta carga positiva adicional en las cabezas de la molécula solvente atraerá otra capa de molécula solvente para cubrirla. El resultado final del proceso es que una parte de la carga catiónica o aniónica dura se distribuye entre capas sucesivas de solventes que los envuelven, lo que da una distribución de carga en el volumen de la mantilla. Según la ley de culombios, la energía potencial de la carga dispersa es mucho menor que la carga iónica concentrada. Este aumento en la estabilidad adicional se acompaña de la liberación de energía que facilita la hidratación.