12.4: 水溶液及び水和熱

水をはじめとする極性分子は、イオンに引き寄せられます。イオンと双極子を持つ分子との間の静電引力をイオン-双極子引力と呼びます。これらの引力は、イオン性化合物の水への溶解に重要な役割を果たしています。

イオン化合物が水に溶けると、固体中のイオンが分離して溶液中に均一に分散します。これは、水分子がイオンを取り囲んで溶解し、イオン間の強い静電力が減少するためです。これが解離と呼ばれる物理的変化です。イオン性化合物は、ほとんどの場合、溶解するとほぼ完全に解離してしまうため、強電解質に分類されます。イオン性化合物は、わずかに溶けても完全に解けてしまうため、強電解質となります。

固体のKClを水に加えると、顕微鏡観察レベルではどうなるでしょうか。イオン双極子力は、極性のある水分子のプラス（水素）の端を固体表面のマイナスの塩化物イオンに引きつけ、マイナス（酸素）の端をプラスのカリウムイオンに引きつけます。水分子は個々のK⁺とCl⁻イオンを取り囲み、イオン同士を結びつける強いイオン間力を弱めて、溶解したイオンとして溶液中に移動させることができます。静電引力を克服することで、希薄な溶液中で水和イオンがそれぞれ独立して運動することが可能となり、イオンは未溶解の化合物の固定された位置から溶液中に広く分散した溶解したイオンとなります。

上記の文章は以下から引用しました。Openstax, Chemistry 2e, Section 11.2: Electrolytes.