Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Mint a kis mágneseket
- Hogyan oldódnak az anyagok
- Fizikai vagy kémiai folyamat?
A kémikusok azt mondják: "Mint ahogy feloldódik." Ez az aforizmus az oldószer molekuláinak és az oldódó oldott anyagoknak a sajátos tulajdonságaira utal. Ez a jellemző a polaritás. A poláris molekula olyan, amelynek elektromos töltései ellentétesek egymással; gondolj lengyelekre, de pozitív és negatív helyett északi és déli helyett. Ha két anyagot kombinálunk poláris molekulákkal, akkor ezek a poláris molekulák a polaritások nagyságától függően jobban vonzódhatnak egymáshoz, mint a többi alkotó vegyülethez. A vízmolekula (H20) erősen poláris, ezért a víz annyira jól oldja az anyagokat. Ez a képesség a vizet egyetemes oldószerként hitelesítette.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A poláris vízmolekulák összegyűlnek más poláros vegyületek körül, és a vonzerőerő elválasztja a vegyületeket. A vízmolekulák körülveszik az egyes molekulákat, amikor eltűnnek, és a molekula oldatba sodródik.
Mint a kis mágneseket
Minden vízmolekula két hidrogénatom és egy oxigénatom kombinációja. Ha a hidrogénatomok szimmetrikusan helyezkednének el az oxigénatom mindkét oldalán, akkor a molekula elektromosan semleges lenne. De nem ez történik. A két hidrogén 10 és 2 órában helyezkedik el, hasonlóan a Mickey Mouses füléhez. Ez a vízmolekulának nettó pozitív töltést eredményez a hidrogén oldalon és negatív töltést a másik oldalon. Minden molekula olyan, mint egy mikroszkopikus mágnes, amelyet a szomszédos molekula ellenkező pólusához vonzanak.
Hogyan oldódnak az anyagok
Kétféle anyag oldódik fel a vízben: ionos vegyületek, például nátrium-klorid (NaCl vagy asztali só) és nagyobb molekulákból álló vegyületek, amelyek nettó töltésűek atomjuk elrendezése miatt. Ammónia (NH3) egy példa a második típusra. A három hidrogén aszimmetrikusan van elrendezve a nitrogénen, az egyik oldalán nettó pozitív töltés, a másikon negatív töltés keletkezik.
Amikor poláris oldott anyagot vezet be a vízbe, a vízmolekulák úgy viselkednek, mint apró mágnesek, amelyeket a fém vonz. Mindaddig gyűjtik össze az oldott anyag töltött molekuláit, amíg az általuk létrehozott vonzóerő meghaladja a szolút anyagot tartó kötés erősségét. Mivel minden egyes oldott molekula fokozatosan elbomlik, a vízmolekulák körülveszik és oldatba sodródik. Ha az oldott anyag szilárd, ez a folyamat fokozatosan megy végbe. A felszíni molekulák indulnak először, és alattuk lévő molekulákat kiteszik azoknak a vízmolekuláknak, amelyek még nem kötődtek össze.
Ha elegendő molekula mozog az oldatban, az oldat telítettséget érhet el. Egy adott tartályban véges számú vízmolekula van. Miután mindegyik elektrosztatikusan "beragadt" az atomok vagy molekulák feloldásához, az oldott anyag többé nem oldódik fel. Ezen a ponton az oldat telített.
Fizikai vagy kémiai folyamat?
Egy olyan fizikai változás, mint például a víz fagyasztása vagy a jég olvadása, nem változtatja meg a változás alatt álló vegyület kémiai tulajdonságait, míg a kémiai eljárás ezt megváltoztatja. A kémiai változás egyik példája az égési folyamat, amelynek során az oxigén és a szén elegyítik a széndioxidot. CO2 más kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, mint az oxigén és a szén, amelyek egyesülnek.
Nem világos, hogy egy anyag vízben történő feloldása fizikai vagy kémiai folyamat. Ha valamely ionos vegyületet, például sót feloldunk, a kapott ionos oldat elektrolitmá válik, amelynek kémiai tulajdonságai eltérnek a tiszta víztől. Ez kémiai folyamattá tenné. Másrészt az összes sót eredeti formájában kinyerheti a víz forralásának fizikai folyamata segítségével. Amikor nagyobb molekulák, például cukor oldódnak vízben, a cukormolekulák érintetlenek maradnak, és az oldat nem válik ionossá. Ilyen esetekben az oldódás nyilvánvalóan fizikai folyamat.