どうしてNaClは水に溶けるのか？

先日、大学の講義で、なぜNaClは水に溶けるのか？と聞かれて答えることができませんでした。
NaClがNa+とCl-に分かれるから、エネルギー的には不安定になる、
という風に考えると矛盾が生じてしまいました。

いろいろ考えてみて、水に溶かす場合は水分子が極性を持っているので
それが電気的に何らかの影響を与えて、イオンを安定化しているのではないかと考えました。
しかし確証が得られなくて困っています。実際のところどうなんでしょうか？

No.4 回答者： org1 回答日時： 2008/04/27 16:16

1#さんのご意見で十分ですが

もう一つだけ
格子を切るエネルギーと
水和エネルギーとの収支も計算に入れる方がよいと思います

格子Ｅ　＞　水和Ｅ
だと基本的にほとんど溶解しません
まぁ平衡的に溶けないものはないといわれればそれまでですが（笑

No.3 回答者： c80s3xxx 回答日時： 2008/04/27 14:08

Born-Haber サイクル

No.2 回答者： TEOS 回答日時： 2008/04/27 06:03

ちょっと化学的な考えから外れますが、昔は海水を濃縮して、食塩や

にがりを作ってました。　海水中に溶けているＮａＣｌを取り出し、
それをまた水に溶かすのは可能と思いますが？（飽和量が有るけど）
アバウト過ぎますか？？　大学の講義だと・・・・・？

No.1 回答者： sepel 回答日時： 2008/04/27 03:55

質問者様の推察で50%は正解です。

　NaClが水に溶けるとき、水分子は+の電荷を帯びている水素原子側をCl-の方へ向けて取り囲みます。逆に-の電荷を帯びている酸素側をNa+の方へ向けて取り囲みます。すると全体的に電荷の中和が起こり、安定化が起こっています。

　しかしこの推察には落とし穴がございまして、実はNaClの水への溶解は吸熱反応で、水に溶けるときに水が冷たくなるんですよ。すなわちNaClの水への溶解は水分子による安定化をもってしても補えない不安定化反応だというわけです。

　実は吸熱的な溶解の例は少なくありません。塩化アンモニウムや硝酸銀なんかも吸熱溶解を起こします。実は、水による水和以外にも（状態の）安定化が起こっているのです。

　ここから先は少し難しい話になります。

　化学熱力学でエントロピーという概念を勉強すると分かるのですが、自然現象は自発的に乱雑さを増す方向（エントロピー増大の方向）に進もうとする傾向があります。整然と並んでいるのではなく、ばらばらであろうとする傾向です。

　これをNaClの溶解の話に言い換えますと、NaClは原子が整然と並んだ状態ではなく、Na+とCl-に分かれてバラバラに存在しようとする傾向を持っています。水中でNa+とCl-に分かれてバラバラに存在している状態を溶解というわけですね。

　ですから、NaClの水への溶解は 1.水による水和 と 2.エントロピーの増大 という二つの安定化によって引き起こされる。というのが回答です。


　しかし、エントロピーの話は水の水和よりも高度な内容です。恐らく先生は「水による水和で安定化が起こるから」と答えるだけで十分満足したはずだと思います。もし貴方が先生の質問に対してエントロピーの話をしだしたら、「おっキミ、すごいねぇ！！」と感心された事でしょう。