Ποιοι χημικοί παράγοντες κάνουν τα πράγματα να διαλύονται καλύτερα ή χειρότερα;
Παράγοντες που προάγουν τη διαλυτότητα:
* πολικότητα: "Όπως διαλύεται."
* Πολικοί διαλύτες: Το νερό (H₂O), η αιθανόλη (C₂H₅OH) και η ακετόνη (ch₃coch₃) είναι καλοί διαλύτες για πολικά μόρια όπως σάκχαρα, άλατα και μερικά οξέα. Αυτοί οι διαλύτες έχουν μερικές θετικές και αρνητικές χρεώσεις λόγω της ανομοιόμορφης κατανομής ηλεκτρονίων, επιτρέποντάς τους να αλληλεπιδρούν ευνοϊκά με άλλα πολικά μόρια.
* μη πολικοί διαλύτες: Η εξάνιο (C₆H₁₄), το πετρέλαιο και η βενζίνη είναι καλοί διαλύτες για μη πολικά μόρια όπως τα λίπη, τα έλαια και τα κεριά. Δεν έχουν σημαντικό διαχωρισμό φορτίου και προσελκύονται από άλλες μη πολικές ουσίες.
* δεσμός υδρογόνου: Ένας ισχυρός τύπος αλληλεπίδρασης που εμφανίζεται μεταξύ ενός ατόμου υδρογόνου που συνδέεται ομοιοπολικά σε ένα πολύ ηλεκτροαρνητικό άτομο (όπως το οξυγόνο, το άζωτο ή το φθόριο) και ένα ζεύγος ηλεκτρονίων σε ένα κοντινό ηλεκτροαρνητικό άτομο. Η δέσμευση υδρογόνου διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διάλυση πολλών ουσιών στο νερό.
* Θερμοκρασία: Η αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει γενικά τη διαλυτότητα των στερεών και των αερίων σε υγρά. Η θερμότητα παρέχει ενέργεια για να διασπάσει τις ενδομοριακές δυνάμεις, καθιστώντας ευκολότερη τη διαλυμένη ουσία να διασκορπιστεί μέσα στον διαλύτη.
* Πίεση: Η αυξημένη πίεση αυξάνει γενικά τη διαλυτότητα των αερίων σε υγρά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η υψηλότερη πίεση αναγκάζει περισσότερα μόρια αερίου στην υγρή φάση.
Παράγοντες που μειώνουν τη διαλυτότητα:
* Ισχυρές διαμοριακές δυνάμεις: Εάν η ουσία έχει πολύ ισχυρές διαμοριακές δυνάμεις (π.χ. ιοντικοί δεσμοί, ισχυροί δεσμοί υδρογόνου), μπορεί να είναι δύσκολο να σπάσει αυτές οι δυνάμεις εκτός από τη διάλυση σε έναν διαλύτη.
* Μεγάλο μοριακό μέγεθος: Τα μεγαλύτερα μόρια τείνουν να έχουν πιο πολύπλοκες δομές και ισχυρότερες ενδομοριακές δυνάμεις, καθιστώντας τα λιγότερο διαλυτά.
* Μοριακό σχήμα: Οι ουσίες με ένα πιο συμπαγές, σφαιρικό σχήμα είναι γενικά πιο διαλυτές από εκείνες με μακρές δομές που μοιάζουν με αλυσίδα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μικρότερα μόρια μπορούν να ταιριάζουν ευκολότερα μεταξύ των μορίων του διαλύτη.
* Παρουσία άλλων διαλυτών: Η διαλυτότητα μιας δεδομένης ουσίας μπορεί να επηρεαστεί από την παρουσία άλλων διαλυμένων ουσιών. Για παράδειγμα, η διαλυτότητα του χλωριούχου νατρίου (NaCl) στο νερό μειώνεται με την παρουσία άλλων αλάτων.
Παράδειγμα:
* ζάχαρη (c₁₂h₂₂o₁₁): Η ζάχαρη είναι διαλυτή στο νερό επειδή τόσο η ζάχαρη όσο και το νερό είναι πολικά μόρια και η ζάχαρη μπορεί να σχηματίσει δεσμούς υδρογόνου με μόρια νερού.
* Λάδι: Το πετρέλαιο είναι μη πολικό και δεν διαλύεται καλά στο νερό, έναν πολικό διαλύτη. Ωστόσο, το πετρέλαιο διαλύεται εύκολα σε μη πολικούς διαλύτες όπως βενζίνη ή εξάνιο.
Βασικά σημεία:
* Η διαλυτότητα είναι μια δυναμική ισορροπία:δεν πρόκειται για διάλυση * εντελώς, * αλλά για τους σχετικούς ρυθμούς διάλυσης και ανακρυστάλλωσης που φθάνουν σε ισορροπία.
* Η θερμοκρασία και η πίεση μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά τη διαλυτότητα, ιδιαίτερα για τα αέρια.
* "Όπως διαλύεται όπως" είναι ένας ισχυρός κανόνας για την πρόβλεψη της διαλυτότητας.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να εξερευνήσετε συγκεκριμένα παραδείγματα ή να εμβαθύνετε βαθύτερα σε οποιονδήποτε από αυτούς τους παράγοντες!
