Γιατί το μεθάνιο δεν διαλύεται καλά στο νερό;
1. Μη πολική φύση: Το μεθάνιο είναι ένα μη πολικό μόριο, που σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια του είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα και δεν έχει συνολική χρέωση. Το νερό, από την άλλη πλευρά, είναι ένα πολικό μόριο με μερικό θετικό φορτίο στα άτομα υδρογόνου και ένα μερικό αρνητικό φορτίο στο άτομο οξυγόνου.
2. "Όπως διαλύεται όπως" αρχή: Αυτή η αρχή δηλώνει ότι οι ουσίες με παρόμοιες πολικότητες τείνουν να διαλύονται μεταξύ τους. Δεδομένου ότι το μεθάνιο είναι μη πολικό και το νερό είναι πολικό, δεν είναι συμβατά και έτσι δεν αναμιγνύονται εύκολα.
3. Αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις: Τα μόρια μεθανίου συγκρατούνται από τις αδύναμες δυνάμεις van der Waals, οι οποίες είναι προσωρινά αξιοθέατα μεταξύ μορίων. Τα μόρια του νερού, ωστόσο, συγκρατούνται από ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου, τα οποία είναι πολύ ισχυρότερα από τις δυνάμεις van der Waals.
4. Εντροπία: Η διάλυση του μεθανίου στο νερό θα απαιτούσε τη διάσπαση των δεσμών υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού, τα οποία είναι ενεργητικά δυσμενή. Η προκύπτουσα λύση θα είχε χαμηλότερη εντροπία (πιο διατεταγμένη) από τα καθαρά συστατικά, μειώνοντας περαιτέρω την πιθανότητα διάλυσης.
Συνοπτικά, η μη πολική φύση του μεθανίου, οι αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις της και η αρχή όπως η αρχή συμβάλλουν στη χαμηλή διαλυτότητα του στο νερό.
