Τι καθορίζει εάν οι ενώσεις θα διαλύονται στο νερό;
1. Πολικότητα:
* "Όπως διαλύεται όπως": Αυτή η θεμελιώδης αρχή διέπει τη διαλυτότητα. Το νερό είναι ένα εξαιρετικά πολικό μόριο, που σημαίνει ότι έχει θετικό και αρνητικό τέλος λόγω της ανομοιόμορφης κατανομής ηλεκτρονίων.
* Πολικές ενώσεις: Αυτά έχουν επίσης ανομοιόμορφη κατανομή φόρτισης, δημιουργώντας μερικές θετικές και αρνητικές περιοχές. Αλληλεπιδρούν ευνοϊκά με μόρια νερού μέσω αλληλεπιδράσεων δεσμού υδρογόνου και διπολικών-δίπολων, επιτρέποντάς τους να διαλύονται. Παραδείγματα περιλαμβάνουν σάκχαρα, άλατα και αλκοόλες.
* Μη πολικές ενώσεις: Αυτά έχουν ακόμη και κατανομή ηλεκτρονίων και δεν έχουν ξεχωριστές θετικές και αρνητικές περιοχές. Δεν μπορούν να σχηματίσουν ισχυρές αλληλεπιδράσεις με το νερό και επομένως είναι γενικά αδιάλυτες. Παραδείγματα περιλαμβάνουν έλαια, λίπη και υδρογονάνθρακες.
2. Διαμοριακές δυνάμεις:
* δεσμός υδρογόνου: Ισχυρότερη διαμοριακή δύναμη, κρίσιμη για τη διάλυση ενώσεων με δυνατότητες σύνδεσης υδρογόνου (όπως αλκοόλες και σάκχαρα).
* αλληλεπιδράσεις διπόλης-διπόλης: Ασθενέστεροι από τους δεσμούς υδρογόνου, αλλά εξακολουθούν να είναι σημαντικοί για τη διάλυση πολικών μορίων.
* Δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου: Η ασθενέστερη διαμοριακή δύναμη, που υπάρχει σε όλα τα μόρια, αλλά πιο σημαντική για τις μη πολικές ουσίες. Αυτές οι δυνάμεις είναι ανεπαρκείς για να ξεπεραστούν η ισχυρή έλξη μεταξύ των μορίων του νερού, καθιστώντας αδιάλυτες τις μη πολικές ενώσεις.
3. Μοριακό μέγεθος και σχήμα:
* μεγαλύτερα μόρια: Γενικά λιγότερο διαλυτά επειδή γίνεται πιο δύσκολο για τα μόρια του νερού να περιβάλλουν εντελώς και να αλληλεπιδρούν μαζί τους.
* σύνθετα σχήματα: Μπορεί να εμποδίσει τη διαλυτότητα εάν αποτρέψει αποτελεσματικές αλληλεπιδράσεις με μόρια νερού.
4. Θερμοκρασία:
* Αυξημένη θερμοκρασία: Γενικά αυξάνει τη διαλυτότητα για τα περισσότερα στερεά και αέρια στο νερό, καθώς παρέχει περισσότερη ενέργεια για τα μόρια να σπάσουν και να ξεπεράσουν τις διαμοριακές δυνάμεις. Ωστόσο, υπάρχουν εξαιρέσεις και η διαλυτότητα ορισμένων ενώσεων μειώνεται με αυξημένη θερμοκρασία.
5. Πίεση:
* Αυξημένη πίεση: Επηρεάζει κυρίως τη διαλυτότητα των αερίων. Υψηλότερη πίεση αναγκάζει περισσότερα μόρια αερίου σε διάλυμα.
Συνοπτικά, το κλειδί για την κατανόηση της διαλυτότητας αναγνωρίζει ότι το νερό θα διαλύσει εύκολα ενώσεις που μπορούν να σχηματίσουν ισχυρές αλληλεπιδράσεις με τα δικά του πολικά μόρια μέσω των αλληλεπιδράσεων δεσμού υδρογόνου και διπολικών-διπολικών αλληλεπιδράσεων.
