1. Idratazione: Le molecole d'acqua sono polari, nel senso che hanno una leggera carica positiva su un'estremità (atomi di idrogeno) e una leggera carica negativa sull'altra estremità (atomo di ossigeno). Quando un composto ionico, come il cloruro di sodio (NaCl), viene aggiunto all'acqua, gli ioni sodio positivi (Na+) vengono circondati dagli atomi negativi di ossigeno delle molecole d'acqua, mentre gli ioni cloruro negativi (Cl-) vengono circondati dagli atomi positivi atomi di idrogeno delle molecole d'acqua. Questo processo di circondamento degli ioni con molecole d'acqua è noto come idratazione.
2. Dissociazione: Alcune sostanze, come sali, acidi e basi, subiscono dissociazione quando disciolte in acqua. Durante la dissociazione, i composti ionici si scompongono nei loro ioni costituenti. Ad esempio, quando NaCl si dissolve in acqua, gli ioni sodio e cloruro si separano e vengono circondati da molecole d'acqua. Allo stesso modo, quando acidi come l’acido cloridrico (HCl) si dissolvono in acqua, gli ioni idrogeno (H+) e gli ioni cloruro si dissociano.
3. Ionizzazione: In alcuni casi, le sostanze possono subire ionizzazione quando disciolte in acqua. La ionizzazione avviene quando le molecole neutre acquistano o perdono elettroni, determinando la formazione di ioni. Ad esempio, quando l'ammoniaca (NH3) si dissolve in acqua, un piccolo numero di molecole accetta uno ione idrogeno (H+) dall'acqua, formando ioni ammonio (NH4+) e ioni idrossido (OH-).
4. Legame idrogeno: Le molecole d'acqua formano legami idrogeno tra loro a causa della differenza di elettronegatività tra gli atomi di ossigeno e idrogeno. Quando le sostanze si dissolvono nell'acqua, possono anche partecipare al legame idrogeno con le molecole d'acqua. Questa interazione contribuisce alla solubilità di molte molecole polari, come alcoli e zuccheri.
Come risultato di questi processi, le sostanze disciolte formano una miscela omogenea con l'acqua, creando una soluzione. Le proprietà della soluzione, come colore, gusto e conduttività, dipendono dalla natura della sostanza disciolta e dalle sue interazioni con le molecole d'acqua.