Πώς η αρχή του παρόμοιου διαλύει εξηγεί τις διαφορετικές διαλύσεις σε διάφορους διαλύτες;
Η βασική ιδέα:
* πολικότητα: Το κλειδί για την κατανόηση της διαλυτότητας είναι η έννοια της πολικότητας. Τα μόρια μπορεί να είναι πολικά (έχοντας μια ανομοιογενή κατανομή φορτίου) ή μη πολική (που έχει ομοιόμορφη κατανομή φορτίου).
* πολικά μόρια: Σκεφτείτε το νερό (H₂O) - Το άκρο οξυγόνου είναι ελαφρώς αρνητικό και τα άκρα του υδρογόνου είναι ελαφρώς θετικά.
* Μη πολικά μόρια: Σκεφτείτε το πετρέλαιο - τα άτομα άνθρακα και υδρογόνου μοιράζονται τα ηλεκτρόνια εξίσου, οπότε δεν υπάρχει διαχωρισμός φορτίου.
* "Όπως" σημαίνει παρόμοια: Η αρχή δηλώνει ότι οι ουσίες με παρόμοιες πολικότητες τείνουν να διαλύονται μεταξύ τους.
* Οι πολικοί διαλύτες διαλύουν πολικές διαλυμένες ουσίες: Το νερό, ένας πολικός διαλύτης, θα διαλύσει εύκολα τη ζάχαρη, μια πολική διαλυτή ουσία.
* Οι μη πολικοί διαλύτες διαλύουν μη πολικές διαλυμένες ουσίες: Το πετρέλαιο, ένας μη πολικός διαλύτης, θα διαλύσει το λίπος, μια μη πολική διαλυτή ουσία.
Γιατί λειτουργεί αυτό;
* Διαμοριακές δυνάμεις: Η έλξη μεταξύ των μορίων (διαμοριακές δυνάμεις) παίζει καθοριστικό ρόλο.
* πολικά μόρια σχηματίζουν ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου ή διπολικές αλληλεπιδράσεις. Αυτές οι αλληλεπιδράσεις τους βοηθούν να διαλύουν άλλα πολικά μόρια.
* Μη πολικά μόρια σχηματίζουν αδύναμες δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου. Αυτές οι δυνάμεις είναι επίσης ο λόγος για τον οποίο οι μη πολικοί διαλύτες διαλύουν τις μη πολικές διαλύσεις.
Παραδείγματα:
* Το νερό (πολικό) διαλύει το αλάτι (ιοντικό, πολικό): Τα ιόντα αλατιού (Na⁺ και CL⁻) προσελκύονται από τα πολικά μόρια του νερού, σπάζοντας τους ιοντικούς δεσμούς και επιτρέποντας το αλάτι να διαλύεται.
* Το πετρέλαιο (nonpolar) διαλύει το γράσο (nonpolar): Τόσο το πετρέλαιο όσο και το λίπος αποτελούνται από μεγάλες αλυσίδες υδρογονανθράκων, οι οποίες είναι μη πολικές. Οι αδύναμες δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου μεταξύ τους επιτρέπουν την εύκολη ανάμιξη.
* Το νερό (πολικό) δεν διαλύει το λάδι (μη πολικό): Οι ισχυρές αλληλεπιδράσεις μέσα στα μόρια του νερού δεν διαταράσσονται εύκολα από τις αδύναμες αλληλεπιδράσεις με μόρια μη πολικού λαδιού. Παραμένουν ξεχωριστά.
Εξαιρέσεις και σκέψεις:
* Ενδιάμεση πολικότητα: Ορισμένα μόρια έχουν μικτή πολικότητα (π.χ. αιθανόλη). Μπορούν να διαλύονται τόσο σε πολικούς όσο και σε μη πολικούς διαλύτες, αλλά η διαλυτότητα τους μπορεί να είναι περιορισμένη.
* Θερμοκρασία: Η διαλυτότητα συχνά αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, υπάρχει περισσότερη ενέργεια για να σπάσει τις διαμοριακές δυνάμεις που κρατούν τη διαλυτή ουσία μαζί.
* Πίεση: Η πίεση έχει μεγαλύτερη επίδραση στη διαλυτότητα των αερίων από τα υγρά ή τα στερεά. Η αύξηση της πίεσης αυξάνει γενικά τη διαλυτότητα των αερίων.
Συνοπτικά: Η κατανόηση της αρχής του "όπως διαλύεται όπως" είναι απαραίτητη για την πρόβλεψη της διαλυτότητας. Λαμβάνοντας υπόψη τις πολικότητες του διαλύτη και τη διαλυτή ουσία, μπορείτε να λάβετε τεκμηριωμένες αποφάσεις σχετικά με το εάν μια ουσία θα διαλυθεί σε ένα συγκεκριμένο διαλύτη.
