Solubilitat i altres contes

Se n'haveu adonat que la sal de cuina es fàcilment soluble en aigua, però que si intentes dissoldre arena de platja (un silicat cristal·lí que pot semblar una sal) mai es dissol?

Encara que pareixen similars, aquestes dues substàncies presenten una diferència essencial. Endevineu? Correcte! El seu tipus d'enllaç.

La sal comú (NaCl) te un enllaç iònic. Els àtoms de sodi (Na) tenen tendència a perdre un electró i quedar ionitzats positivament formant cations (Na⁺), mentre que els àtoms de clor (Cl) tendeixen a guanyar electrons formant anions (Cl^-). Una vegada ionitzats, els àtoms suporten una càrrega electrònica no neutra que els desestabilitza. Per tant s'ordenen en xarxes cristal·lines de càrrega neta neutra molt estable.

 

Xarxa cristal·lina del NaCl, els ions Na(+) estan representats en lila i els Cl(-) en verd (font)

Donat que els àtoms en una xarxa iònica no comparteixen electrons i es mantenen units per interaccions electrostàtiques, si existeix una altra interacció que estabilitzi les càrregues dels ions, aquest es poden separar de la xarxa.

Les molècules d'aigua presenten una elevada polaritat (distribució de càrregues desigual). Individualment no contenen suficient càrrega per estabilitzar un ió, però si es distribueixen suficients molècules d'aigua, aquestes poden compensar la càrrega completa dels ions. El conjunt de molècules d'aigua al voltant d'un ió s'anomena esfera de solvatació.

 

Esfera de solvatació d'aigua al voltant d'un catió de sodi (font)

La capacitat de l'aigua per estabilitzar càrregues fa que els sòlids iònics siguin fàcilment solubles en aigua i altres solvents polars.

Per altra banda, les xarxes covalents dels silicats (arena de platja) son molt més estables i no poden ser trencades mitjançant interaccions electrostàtiques.

Estructura cristal·lina del diòxid de silici, també conegut com a quars (font)