Τι συμβαίνει κατά την ανάμειξη ζάχαρης και νερού;
διάλυση :Η ζάχαρη είναι ένα πολικό ομοιοπολικό μόριο, που σημαίνει ότι περιέχει τόσο πολικές (φορτισμένες) όσο και μη πολικές (μη φορτισμένες) περιοχές. Το νερό είναι επίσης ένα πολικό μόριο. Όταν η ζάχαρη προστίθεται στο νερό, τα μόρια νερού περιβάλλουν και διαλύουν τα μόρια της ζάχαρης, σπάζοντας τους διαμοριακούς δεσμούς μεταξύ των μορίων ζάχαρης και προκαλώντας τους να διασκορπιστούν σε όλο το νερό. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως διάλυση.
δεσμός υδρογόνου :Τα μόρια ζάχαρης και νερού μπορούν να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους. Οι δεσμοί υδρογόνου είναι διαμοριακές δυνάμεις που εμφανίζονται όταν ένα άτομο υδρογόνου που συνδέεται ομοιοπολικά με ένα εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό άτομο (όπως το οξυγόνο ή το άζωτο) προσελκύεται από ένα άλλο εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό άτομο. Αυτοί οι δεσμοί υδρογόνου συμβάλλουν στη σταθερότητα του μείγματος ζάχαρης-νερού και βοηθούν στη διατήρηση της ζάχαρης διαλυμένης στο νερό.
Αυξημένη πυκνότητα :Η προσθήκη ζάχαρης σε νερό αυξάνει την πυκνότητα του διαλύματος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια ζάχαρης είναι πυκνότερα από τα μόρια του νερού. Ως αποτέλεσμα, η συνολική πυκνότητα του μείγματος αυξάνεται καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση ζάχαρης.
αυξημένο σημείο βρασμού :Το σημείο βρασμού ενός υγρού είναι η θερμοκρασία στην οποία η πίεση του ατμού ισούται με την ατμοσφαιρική πίεση. Όταν η ζάχαρη προστίθεται στο νερό, αυξάνεται το σημείο βρασμού του διαλύματος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα διαλυμένα μόρια ζάχαρης παρεμβαίνουν στην ικανότητα των μορίων του νερού να ξεφύγουν από το υγρό, έτσι απαιτείται περισσότερη ενέργεια για να φτάσει στο σημείο βρασμού.
Colligative Properties :Η προσθήκη ζάχαρης στο νερό επηρεάζει επίσης τις ιδιότητες των περιττών διαλύματος, οι οποίες εξαρτώνται από τη συγκέντρωση σωματιδίων ουσίας και όχι από τη χημική τους φύση. Αυτές οι ιδιότητες που είναι συναρπαστικές περιλαμβάνουν:
- μείωση της πίεσης ατμών :Η πίεση ατμών ενός διαλύματος είναι χαμηλότερη από την πίεση ατμών του καθαρού διαλύτη. Η προσθήκη ζάχαρης στο νερό μειώνει την πίεση ατμών του νερού επειδή τα μόρια ζάχαρης ανταγωνίζονται με μόρια νερού για χώρο στην επιφάνεια του υγρού.
- Οσμωτική πίεση :Η οσμωτική πίεση είναι η πίεση που πρέπει να εφαρμοστεί σε μια λύση για να αποφευχθεί η διέλευση του διαλύτη (νερό) στο διάλυμα μέσω μιας ημιπληρωτής μεμβράνης. Η προσθήκη ζάχαρης σε νερό αυξάνει την οσμωτική πίεση του διαλύματος επειδή τα μόρια ζάχαρης δημιουργούν μια οσμωτική κλίση, αντλώντας μόρια νερού στο διάλυμα.
- κατάθλιψη σημείου κατάψυξης :Το σημείο κατάψυξης ενός υγρού είναι η θερμοκρασία στην οποία στερεοποιείται. Η προσθήκη ζάχαρης στο νερό μειώνει το σημείο κατάψυξης του διαλύματος επειδή τα διαλυμένα μόρια ζάχαρης παρεμβαίνουν στο σχηματισμό κρυστάλλων πάγου.
