Γιατί η διαλυτότητα του NaCl στο νερό είναι μεγαλύτερη από τη γλυκόζη.
1. Φύση των αλληλεπιδράσεων:
* NaCl: Το χλωριούχο νάτριο είναι μια ιοντική ένωση. Διαλύεται στο νερό επειδή οι ισχυρές ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των θετικά φορτισμένων ιόντων νατρίου (Na+) και των αρνητικά φορτισμένων ιόντων χλωριδίου (Cl-) ξεπερνούνται από τις ακόμη ισχυρότερες αλληλεπιδράσεις μεταξύ αυτών των ιόντων και των πολικών μορίων νερού. Τα μόρια του νερού περιβάλλουν κάθε ιόν, τραβώντας τα ουσιαστικά χωριστά και σε διάλυμα.
* γλυκόζη: Η γλυκόζη είναι ένα πολικό μόριο, αλλά σχηματίζει κυρίως δεσμούς υδρογόνου με μόρια νερού. Αυτοί οι δεσμοί υδρογόνου είναι ασθενέστεροι από τις αλληλεπιδράσεις ιόντων-διπολικών που συμβαίνουν στη διάλυση του NaCl.
2. Ενθαλπία και εντροπία:
* NaCl: Η διάλυση του NaCl στο νερό είναι μια εξωθερμική διαδικασία, που σημαίνει ότι η θερμότητα απελευθερώνεται. Αυτό οφείλεται στις ισχυρές αλληλεπιδράσεις ιόντων-διπολικών που σχηματίστηκαν. Η αύξηση της εντροπίας (διαταραχή) λόγω των διαχωρισμένων ιόντων ευνοεί επίσης τη διάλυση.
* γλυκόζη: Η διάλυση της γλυκόζης στο νερό είναι μια ενδοθερμική διαδικασία, που σημαίνει ότι η θερμότητα απορροφάται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι απαιτείται ενέργεια για να σπάσει οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων γλυκόζης. Ενώ η εντροπία αυξάνεται, η αλλαγή ενθαλπίας είναι λιγότερο ευνοϊκή σε σύγκριση με το NaCl.
3. Ενυδάτωση:
* NaCl: Τα μόρια του νερού περιβάλλουν αποτελεσματικά και ενυδατώνει τα ιόντα, διατηρώντας τα χωρισμένα και σε διάλυμα.
* γλυκόζη: Η ενυδάτωση της γλυκόζης είναι λιγότερο αποτελεσματική λόγω των ασθενέστερων αλληλεπιδράσεων σύνδεσης υδρογόνου.
Συνοπτικά:
Οι ισχυρές αλληλεπιδράσεις ιόντων-διπολικών μεταξύ NaCl και των μορίων νερού, μαζί με τις ευνοϊκές αλλαγές ενθαλπίας και εντροπίας, καθιστούν το NaCl πιο διαλυτή στο νερό από τη γλυκόζη. Οι ασθενέστερες αλληλεπιδράσεις σύνδεσης υδρογόνου της γλυκόζης και η λιγότερο ευνοϊκή αλλαγή ενθαλπίας περιορίζουν τη διαλυτότητα της σε σύγκριση με το NaCl.
