Μάθετε τι υδατικά μέσα στη χημεία

Το υδατικό είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει ένα σύστημα το οποίο περιλαμβάνει νερό. Η λέξη υδατική εφαρμόζεται επίσης για να περιγράψει μια λύση ή μίγμα στην οποία το νερό είναι ο διαλύτης. Όταν ένα χημικό είδος έχει διαλυθεί σε νερό, αυτό υποδηλώνεται με γράψιμο (aq) μετά το χημικό όνομα.

Υδρόφιλες (που αγαπούν το νερό) ουσίες και πολλές ιονικές ενώσειςδιαλύω ή διαχωρίζονται σε νερό. Για παράδειγμα, όταν το επιτραπέζιο αλάτι ή το χλωριούχο νάτριο διαλύεται σε νερό, αποσυντίθεται στα ιόντα του για να σχηματίσει Na⁺(υδατ.) και Cl^-(υδατ.). Υδροφόβος (που φοβούνται το νερό) οι ουσίες γενικά δεν διαλύονται στο νερό ή δεν σχηματίζονται σε υδατικά διαλύματα. Για παράδειγμα, η ανάμιξη ελαίου και νερού δεν έχει ως αποτέλεσμα τη διάλυση ή τη διάσπαση. Πολλές οργανικές ενώσεις είναι υδρόφοβες. Οι μη ηλεκτρολύτες μπορούν να διαλύονται στο νερό, αλλά δεν διαχωρίζονται σε ιόντα και διατηρούν την ακεραιότητά τους ως μόρια. Παραδείγματα μη ηλεκτρολυτών περιλαμβάνουν ζάχαρη, γλυκερόλη, ουρία και μεθυλοσουλφονυλομεθάνιο (MSM).

Τα υδατικά διαλύματα συχνά εκτελούν ηλεκτρική ενέργεια. Τα διαλύματα που περιέχουν ισχυρούς ηλεκτρολύτες τείνουν να είναι καλά ηλεκτρικοί αγωγοί (π.χ. θαλασσινό νερό), ενώ τα διαλύματα που περιέχουν αδύναμους ηλεκτρολύτες τείνουν να είναι κακοί αγωγοί (π.χ., νερό βρύσης). Ο λόγος είναι ότι οι ισχυροί ηλεκτρολύτες διαχωρίζονται πλήρως σε ιόντα στο νερό, ενώ οι αδύναμοι ηλεκτρολύτες απομακρύνονται πλήρως.

Όταν εμφανίζονται χημικές αντιδράσεις μεταξύ ειδών σε υδατικό διάλυμα, οι αντιδράσεις είναι συνήθως διπλή μετατόπιση (που ονομάζεται επίσης μετάθεση ή διπλή αντικατάσταση). Σε αυτόν τον τύπο αντίδρασης, το κατιόν από ένα αντιδραστήριο παίρνει τη θέση για το κατιόν στο άλλο αντιδραστήριο, τυπικά σχηματίζοντας έναν ιοντικό δεσμό. Ένας άλλος τρόπος να το σκεφτείς είναι ότι τα ιόντα των αντιδρώντων "εταίροι διακόπτη".

Οι αντιδράσεις σε υδατικό διάλυμα μπορεί να οδηγήσουν σε προϊόντα που είναι διαλυτά στο νερό ή μπορούν να παράγουν ένα ίζημα. Ένα ίζημα είναι μια ένωση με χαμηλή διαλυτότητα που συχνά πέφτει έξω από το διάλυμα ως στερεό.

Οι όροι οξύ, βάση και ρΗ ισχύουν μόνο για υδατικά διαλύματα. Για παράδειγμα, μπορείτε να μετρήσετε το pH του χυμού λεμονιού ή ξύδι (δύο υδατικά διαλύματα) και είναι ασθενή οξέα, αλλά δεν μπορείτε να πάρετε οποιαδήποτε σημαντική πληροφορία από το φυτικό έλαιο δοκιμής με χαρτί pH.

Το εάν μια ουσία σχηματίζει ένα υδατικό διάλυμα εξαρτάται από τη φύση των χημικών δεσμών και από το πόσο προσελκύονται τα μέρη του μορίου στα άτομα υδρογόνου ή οξυγόνου στο νερό. Τα περισσότερα οργανικά μόρια δεν θα διαλύονται, αλλά υπάρχουν κανόνες διαλυτότητας που μπορούν να βοηθήσουν να προσδιοριστεί αν μια ανόργανη ένωση θα παράγει ένα υδατικό διάλυμα ή όχι. Για να διαλυθεί μια ένωση, η ελκυστική δύναμη μεταξύ ενός μέρους του μορίου και του υδρογόνου ή του οξυγόνου πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την ελκυστική δύναμη μεταξύ μορίων νερού. Με άλλα λόγια, η διάλυση απαιτεί δυνάμεις μεγαλύτερες από εκείνες της δέσμευσης υδρογόνου.

Εφαρμόζοντας τους κανόνες διαλυτότητας, είναι δυνατόν να γράψουμε μια χημική εξίσωση για μια αντίδραση σε υδατικό διάλυμα. Οι διαλυτές ενώσεις σημειώνονται χρησιμοποιώντας το (aq), ενώ αδιάλυτες ενώσεις σχηματίζουν ιζήματα. Τα ιζήματα υποδεικνύονται με τη χρήση στερεών. Θυμηθείτε, ένα ίζημα δεν σχηματίζεται πάντα! Επίσης, λάβετε υπόψη ότι η βροχόπτωση δεν είναι 100%. Μικρές ποσότητες ενώσεων με χαμηλή διαλυτότητα (θεωρούνται αδιάλυτες) στην πραγματικότητα διαλύονται στο νερό.