Γιατί οι ουσίες διαλύονται στο νερό;
1. Πολικότητα:
* Το νερό είναι ένα πολικό μόριο: Το άτομο οξυγόνου στο νερό έχει ελαφρώς αρνητικό φορτίο, ενώ τα άτομα υδρογόνου έχουν ελαφρώς θετικά φορτία. Αυτή η ανομοιόμορφη κατανομή των χρεώσεων δημιουργεί μια διπολική στιγμή.
* "Όπως διαλύεται όπως": Οι πολικές ουσίες, όπως η ζάχαρη ή το αλάτι, διαλύονται καλά στο νερό επειδή τα μόρια τους έχουν επίσης ανομοιογενές κατανομές φορτίου (πολικότητα). Αυτά τα μόρια αλληλεπιδρούν ευνοϊκά με τα μόρια νερού μέσω της σύνδεσης υδρογόνου (έλξη μεταξύ του θετικού υδρογόνου και του αρνητικού οξυγόνου).
2. Διαμοριακές δυνάμεις:
* δεσμός υδρογόνου: Τα μόρια του νερού σχηματίζουν ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους και με άλλα πολικά μόρια, επιτρέποντάς τους να απομακρύνουν τα μόρια της διαλυμένης ουσίας και να τα διασκορπίζουν καθ 'όλη τη διάρκεια του διαλύματος.
* αλληλεπιδράσεις διπόλης-διπόλης: Αυτά συμβαίνουν μεταξύ πολικών μορίων, συμβάλλοντας περαιτέρω στη διαδικασία έλξης και διάλυσης.
3. Εντροπία:
* Αυξημένη διαταραχή: Η διάλυση μιας ουσίας αυξάνει τη συνολική διαταραχή (εντροπία) του συστήματος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια διαλυμένης ουσίας γίνονται πιο διασκορπισμένα, αυξάνοντας τον αριθμό των πιθανών ρυθμίσεων. Η αύξηση της εντροπίας ευνοεί τη διαδικασία διάλυσης.
4. Ενθαλπία:
* Θερμότητα διαλύματος: Η διαδικασία διάλυσης μπορεί είτε να απελευθερώσει θερμότητα (εξωθερμική) είτε να απορροφήσει θερμότητα (ενδοθερμική). Η θερμότητα του διαλύματος είναι ένας συνδυασμός της ενέργειας που απαιτείται για να σπάσει τους δεσμούς στη διαλυτή ουσία και την ενέργεια που απελευθερώνεται όταν σχηματίζονται νέοι δεσμοί μεταξύ των μορίων διαλυμένης ουσίας και διαλύτη.
5. Άλλοι παράγοντες:
* Πίεση: Η διαλυτότητα των αερίων σε νερό αυξάνεται με αυξανόμενη πίεση.
* Θερμοκρασία: Η διαλυτότητα των περισσότερων στερεών στο νερό αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Ωστόσο, η διαλυτότητα των αερίων στο νερό γενικά μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας.
Συνοπτικά:
Οι ουσίες διαλύονται στο νερό όταν οι ελκυστικές δυνάμεις μεταξύ των μορίων διαλυμένης ουσίας και διαλύτη (κυρίως δεσμούς υδρογόνου και αλληλεπιδράσεων διπολικής διπολικής) ξεπερνούν τις ελκυστικές δυνάμεις εντός της διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη. Αυτή η διαδικασία επηρεάζεται επίσης από την αλλαγή στην εντροπία και την ενθαλπία του συστήματος.
