【水】食塩が水に溶けるのは、化学反応が起こっているためである
食塩が水に溶けるのは、化学反応が起こっているためである。
水(H2O)→[水素+]+[酸素-]
塩(NaCl)→[ナトリウム+]+[塩素-]
塩と水が混ざりあうと、水素イオンと塩素イオンが結合し、ナトリウムイオンと酸素イオンが結合するため、塩は水に溶ける。
他にも、水に溶ける物質のほとんどは、上記の式で説明できる。
二酸化炭素(CO2)は、炭素と酸素がほぼ180度(直線)で結合しているため結合力が強い。
一方、水の水素と酸素は、104.5度(くの字形)という不安定な角度で結合しているため、結合力が弱く、塩などが混入してしまうと、水分子はすぐにばらばらになってしまう。
また、水分子単体の結合力は非常に弱いため、水分子同士の間でもイオン交換(水Aと水Bの間で、酸素イオンと水素イオンが交換される)が頻繁に行われている。
しかし、このイオン交換が行われることによって、水分子同士の結束力は強固なものとなるため、水は、水単体では獲得することができなかった特異な能力を獲得することに成功している。
本来、水分子の融点と沸点は、それぞれマイナス110℃と、マイナス90℃になっていたはずである(計算上)。
しかし、水分子同士の結束力があまりにも強すぎるため、実際の融点と沸点は、0℃と100℃になっている。
(2020/01/30 追記)
少し難しいけれど、参考にした本の記述を掲載してみる。
水分子の酸素には、電子を引きつける性質がある。
そのため、分子が分極しており、水分子同士が水素結合といわれる弱い結合力により互いに結びついている。
水分子は双極性を持っているため、高い融点、高い沸点、大きな比熱、融解熱、蒸発熱を持っている。
ひじょうにすぐれた溶媒で、多くのものを溶かし込むことができる。
また大きな表面張力、誘電率を持ち、液体の水は4℃で最大の密度を持ち、結晶するときには膨張する。