כאשר מוסיפים כפית מלח לכוס מים ומערבבים, המלח נעלם בתוך שניות. כיצד הוא מתמוסס? הסרטון שלפנינו מציג כיצד המלח מתמוסס במים. הסרטון מלווה בדיבוב לאנגלית על כן הוספתי תרגום לעברית בהמשך העמוד.

סרטון זה הופק בידי kemsolution

חומר יוני מוצק מתמוסס במים בגלל אופיו הקוטבי. שימו לב כיצד מולקולות מים נקשרות לגביש נתרן כלורי (מלח) בתהליך שנקרא מיום (הידרציה). יוני נתרן הטעונים חיובית, מושכים את החמצן הטעון שלילית במים. תהליך דומה מתרחש בין הכלור הטעון שלילית למימנים אשר להם מטען חיובי חלקי. תגובות אלו מרופפות את הקשרים בין היונים בגביש ומפרקים אותם ממנו. מולקולות מים נוספות מקיפות את היונים ומונעים מהם להקשר ליונים אחרים.

מלח הינה תרכובת גבישית המכילה יונים מתכתיים חיוביים ואל מתכתיים שליליים המאזנים אלו את אלו במטענם ויצרים בינהם קשר יוני או אלקטרוסטטי. מים היא מולקולה דו קוטבית בעלת קוטב אחד חיובי (שני מימנים) ואחת שלילית (חמצן). כאשר מניחים גביש מלח בכוס מים, המים נמשכים אל היונים ויוצרים סביבם שכבת מיום. הקוטבים החיוביים של המים (המימנים) מסתדרים סביב היונים השליליים (כלור), והקטבים השליליים של המים מסתדרים סביב היון החיובי (נתרן). בצורה זו המים מפרקים את הגביש והמלח מתמוסס.

אם נמשיך ונוסיף מלח לתמיסה, בשלב מסויים יתחיל להיווצר משקע מלח. משקע זה נוצר עקב התגברות המשיכה בין היונים הרבים העולה על זו של המים. המלח מתחיל לשקוע בנקודת הרוויה בה עוצמת המשיכה הכוללת של היונים זה לזה שווה לעוצמת המשיכה הכוללת של המים אל היונים.

13 תגובות

  • דור אדיב

    האם ניתן להגיע למצב שהמלח לא יימס בכלל במים ?

    שלום,
    האם ניתן להגיע למצב שבו היונים החיוביים של המים לא יסתדרו סביב היונים השליליים (כלור), והקטבים השליליים של המים לא יסתדרו סביב היון החיובי (נתרן). ובכך המלח לא ימס בכלל במים ??

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    לכל סוג של מלח יש סף מסיסות מסויים - ריכוז שכשעוברים אותו המלח לא מתמוסס ושוקע על קרקעית הכלי. במקרה של מלח שולחני סף המסיסות הוא כ-36 גרם ל100 סמ"ק מים בטמפרטורה של 25 מעלות. אם נשנה את הטמפרטורה סף המסיסות ישתנה גם הוא.

  • אורי

    מצב צבירה

    מלח גרגירי הוא מוצק. בטמפרטורה גבוהה מאד הוא יותך למלח נוזלי. איך אפשר לכנות את מצב הצבירה של המלח כבר הוא מומס במים?

  • אורי

    התכוונתי *כאשר* הוא מומס במים

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    מצב צבירה של מלח מומס במים

    כאשר מלח מומס במים - נוצרת תמיסה של מלח במים. המלח כבר לא קיים כישות נפרדת. הוא לא קיים כגוש (bulk) של חומר, כצבר ענק של מולקולות / אטומים / יונים (במקרה של מלח), הוא לא קיים כפאזה של חומר (ראה להלן) - אלא כיונים נפרדים ומפוזרים במים, ולכן אין בכלל משמעות לשאלה לגביו. לאטומים או יונים בודדים אין מצב צבירה. רק לצבר גדול מספיק של חומר. נהוג להגדיר בכימיה 'פאזה' - שזה מדגם של חומר שזהה בתכונות ובהרכב, ועבורה מגדירים מצב צבירה. מהבחינה הזו מי-מלח מהווים פאזה אחת, שמצב הצבירה שלה הוא נוזלי, כמובן. מדברים רק על מצב הצבירה של הפאזה כולה, ולא ניתן לדבר על מצב הצבירה של החלקיקים המרכיבים אותה (שבמקרה של תמיסות מעורבבים ברמה המולקולרית).
    שים לב שמה שמשנה בהגדרת פאזה זה לא הנוסחה הכימית של החומר. אם למשל יש לך גוש של קרח בתוך מים (שלשניהם אותה נוסחה כימית), אזי היו לך שתי פאזות: הייתה לך פאזה מוצקה (הקרח), שצפה על פאזה נוזלית (המים).
    אם יש לך תמיסת מי מלח רוויה, שבתחתיתה יש גוש של מלח שלא התמוסס (כמו בים המלח) אזי יש לך 2 פאזות: פאזה מוצקה, של המלח ששקע בתחתית, ופאזה נוזלית -של תמיסת מי-המלח שמעליו.
    בנוסף - בכימיה נהוג לסמן מצב צבירה של חומר בסוגריים קטנים מימין לנוסחה הכימית של החומר, (g)-עבור גז, (l) - עבור נוזלים, (s) - עבור מוצקים, ו- (aq) - עבור מומסים במים. כך שאפשר לומר שהמלח נמצא במצב 'מומס במים - aq', כאשר בסך הכל זה יוצר פאזה נוזלית אחידה.

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • עידו

    המשיכה בין יוני הנתרן והחמצן לא גורמת להתרכבותם?

    לא אמורה להיווצר תרכובת כתוצאה מהאינטראקציה ביניהם?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    נתרון מומס במים הוא נתרן יוני, מדובר בחומר מאוד יציב שלא נוטה להגיב עם חומרים אחרים, בטח שלא עם מים. נתרן מתכתי לעומתו יגיב.

  • ציון גואטה

    למה מלח מזיק לכליות?

    שלום,
    אם מלח הבישול מתפרק במים ליסודותיו -נתרן וכלור - מדוע ריבוי מלח מזיק לכליות - האם בגלל ריבוי הנתרן? אם כן - מה מיוחד בו? למה זה עוזר לצרוך מלח דל נתרן שבו החליפו את הנתרן במגנזיום?
    תודה מראש

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    שלום ציון
    הדם מסונן בכליות, וישנם תאים בשם תאי אפיתל האחראים על קביעה של כמה מים ומלחים נספגים חזרה וכמה מופרשים החוצה בשתן. ספיגת נתרן צורכת המון אנרגיה בתאי הכליה. ריכוז גבוה של נתרן תביא למצב עקה בתאי הכליה, כך שבמצב בו תפקוד הכליה חלקי, יהיה לה קשה לעמוד בזה. אצל אנשים בריאים הכליה אמורה להיות מסוגלת להתמודד עם מצב זה.

    הסכנה הגדולה באמת ברמות מלח גבוהות מדי היא דווקא עליה בלחץ הדם שיכולה להיות מסוכנת במצבים מסויימים. בגלל שהנתרן הוא היון הדומיננטי בדם, נהוג להשתמש במלחים דלי נתרן. האפשרויות העומדות על הפרק הן אשלגן ומגנזיום אשר מצויים בכמות נמוכה יחסית בדם. רמות גבוהות מדי של אשלגן עלולות לגרום להפרעות קצב לב, על כן מעדיפים מגנזים.

    מקווה שעזרתי

    ארז

  • stam

    תהיות

    הסבר מעניין, אך מעלה יותר שאלות מתשובות...
    1 - חידוד השאלה הקודמת - אז למה המיים מלוחים? אין שם מלח יותר.
    2 - ההנחה היא, שבשלב מסויים, המים יתנדפו, והכלור והנתרן ימצאו שוב האחד את השני ונקבל שוב מלח מוצק. אבל מה אם נמצא דרך להפריד בין ה מים+כלור וה מים+נתרן, כך שנקבל - לדוגמא - 2 כוסות, כל אחת עם צירוף שונה? מה נקבל במצב כזה, אחרי שיתנדפו המים?
    3 - בסרטון אחר ראיתי, שקשרים יוניים אמורים להיות מאד חזקים. האמנם? ואם המים מפרקים בקלות כזו את הקשר היוני שבמלח - האם זה תופס לגבי כל קשר יוני אחר, במילים אחרות - האם ניתן 'להמיס' כל תרכובת יונית במים? ואם לא - מדוע לא?
    4 - ההסבר התחיל במילים, 'חומר יוני מוצק', למה חשובה המוצקות? ומה קורה אם המלח 'לא מוצק'?
    5 - החישוב המתמטי לא ברור לי. הקשר בין המים לכלור או לנתרן חזק יותר מהקשר בין הנתרו לכלור, ולכן המלח 'מתפרק. הבעיה שלי היא בהנחה המשתמעת שהקשר מים+כלור == מים+נתרן. קשה לי להאמין שזה אכן כך. בהכרח, קשר אחד יהיה 'קל' יותר למימוש -> משיכה חזקה יותר ו/או כמות קטנה יותר של מולקולות מים למימוש. בצורה פשוטה יותר - סביר להניח שהמצב האמיתי הוא שיון כלור, למשל, הוא 'זול' יותר - מבחינת המים, מאשר יון נתרן. השאלה היא: למה נוצר משקע של 'מלח'? למה המים לא מממשים - במצב של עודף מלח - רק את הקשר 'הזול' יותר, וע"י כך יוצרים משקע של נתרן או כלור?
    נסתפק בזה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובות

    שלום
    הנה מספר תשובות לשאלותיך:
    1. המים עדיין מכילים את היונים המרכיבים את המלח. אותם יונים נקשרים לקולטנים בבלוטות הטעם אשר משדרים למוח שלנו שהמים מכילים מלחים. יתרה מכך, כשאתה מכניס לפה גרגר מלח, אתה מרגיש את המלח שהתמוסס ברוק.

    2. על מנת ליצור מצב כזה צריך להשקיע מידה לא מבוטלת של אנרגיה, אבל לצורך העניין מה שנקבל הוא נתרן הידרוכסי בכוס אחת (NaOH) וגז כלור יפלט מהכוס השניה (Cl2). דרך אחרת לעשות זאת היא להמיס חומצת מלח (HCl) במים בכוס אחת ונתרן הידרוכסי בכוס שניה.

    3. לכל תרכובת יונית יש את מידת המסיסות שלה שתלויה בפרמטרים רבים. אני ממליץ לך לצפות ביישומון שלנו על מלחים ומסיסות:
    http://davidson.weizmann.ac.il/online/tikshuv/chemistry/%D7%9E%D7%9C%D7%...

    4. על מנת ליצור מלח נוזלי עליך לעלות לטמפרטורות גבוהות מאוד. מלח שולחן (NaCl) למשל, הופך לנוזל בטמפרטורה של 801 מעלות. בטמפרטורה כזו לא ניתן להמיסו במים משום שהמים יתאדו או שהמלח יתמצק. רובם ככולם של מלחי המתכות הם מוצקים בעלי טמפרטורת היתוך גבוהה בדיוק בגלל חוזקו של הקשר היוני ישנם מלחים אורגניים בעלי טמפרטורת היתוך נמוכה.

    5. כאשר יש ריכוז נמוך של מלח במים יש הרבה מולקולות מים פנויות ליצירת קשר עם כל יון. ככל שנוסיף יותר מלח, יהיו פחות מולקולות פנויות ליצירת הקשר. בשלב מסויים נעבור את סף המסיסות בו התחרות של המים על המלח תהיה גבוהה מדי בשביל שכל המלח יתמוסס וזו הנקודה בה ליונים לא יהיו מספיק מולקולות מים והם בלית ברירה יקשרו זה לזה משום שמבחינה אנרגייתית זה יותר "זול" מאשר להשאר ללא קשר ואז יתחיל להיווצר המשקע. עבור כל מלח יש סף מסיסות שונה אשר תלוי בפרמטרים שונים כמו מטען, גודל ועוד.

    מקווה שעזרתי

    ארז

  • Eran

    כיצד נישמרות התכונות של המלח כאשר הוא מיתמוסס(מיתפרק) במים?

    הכוונה כאשר הכלור מופרד מהנתרן על ידי המים.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    מי אמר שנשמרות?

    למלח מומס במים תכונות אחרות ממלח גבישי: הגביש מתפרק, היונים מתרחקים זה מזה, התמיסה מוליכה חשמל (בניגוד לגביש יוני שלא מוליך). הדבר היחיד שאני יכול לחשוב עליו שנשמר הוא עצם הקיום של היונים, שקיימים במלח מוצק, וקיימים גם בתוך תמיסה.
    אבי